Kategorie: Space Veröffentlicht: 6. August 2015
Der Mond ist eigentlich ganz schwach, im Vergleich zu anderen astronomischen Körpern. Der Mond scheint nur am Nachthimmel hell zu sein, weil er so nah an der Erde ist und weil die Bäume, Häuser und Felder um dich herum nachts so dunkel sind. Tatsächlich ist der Mond eines der am wenigsten reflektierenden Objekte im Sonnensystem. Die Raumsonde DSCOVER hat dieses einzelne Foto des Mondes und der Erde aufgenommen. Sowohl die Erde als auch der Mond werden von der gleichen Menge Sonnenlicht beleuchtet, die auf diesem Foto aus dem gleichen Winkel kommt., Wie Sie auf diesem Foto sehen können, ist die Erde viel heller als der Mond.
Im Allgemeinen können wir Objekte sehen, weil sie Licht in unsere Augen lenken (oder in Kameras, die Informationen aufzeichnen, die später von Bildschirmen verwendet werden, um Licht in unsere Augen zu lenken). Es gibt zwei Möglichkeiten, wie ein Objekt Licht in unsere Augen lenken kann., Entweder erzeugt das Objekt neues Licht oder es reflektiert bereits vorhandenes Licht. Objekte, die Licht erzeugen, neigen dazu, auch Umgebungslicht zu reflektieren, so dass sie dazu neigen, die hellsten Objekte in der Umgebung zu sein. Beispiele sind Lagerfeuer, Glühbirnen, Kerzenflammen und Computerbildschirme. In Bezug auf astronomische Körper sind Sterne die Hauptobjekte, die erhebliche Mengen an sichtbarem Licht erzeugen, und daher einige der hellsten Objekte im Universum. Planeten und Monde erzeugen dagegen kein eigenes sichtbares Licht*., Wenn ein Planet irgendwie groß genug wäre, um die Kernfusion einzuleiten und zu glühen, wäre er kein Planet mehr. Es wäre ein Stern.
Da Planeten und Monde kein Licht emittieren, können wir sie nur sehen, weil sie Licht von einer anderen Quelle reflektieren. Die stärkste Lichtquelle in unserem Sonnensystem ist die Sonne, daher sehen wir normalerweise Planeten und Monde, weil sie Sonnenlicht reflektieren. Die Menge an Sonnenlicht, die auf einen Mond oder Planeten einfällt und reflektiert wird, hängt von den Materialien in seiner Oberfläche und Atmosphäre sowie von seiner Oberflächenrauhigkeit ab., Schnee, raues Eis und Wolken sind stark reflektierend. Die meisten Gesteinsarten nicht. Daher ist ein Planet, der mit Wolken bedeckt ist, wie Erde oder Venus, im Allgemeinen heller als ein felsiger Mond oder Planet, der keine Atmosphäre hat.
Es gibt zwei Hauptarten der Reflektivität: Spiegelreflexivität und diffuse Reflektivität. Die Spiegelreflexion misst, wie viel des einfallenden Lichts vom Objekt in der durch den Spiegelwinkel gegebenen Richtung reflektiert wird. Im Gegensatz dazu misst das diffuse Reflexionsvermögen, wie viel Licht in alle Richtungen reflektiert wird., Ein Spiegel hat eine hohe Spiegelreflexion und eine geringe diffuse Reflektivität. Im Gegensatz dazu hat Sand eine geringe Spiegelreflexion und eine hohe diffuse Reflektivität. Im Alltag erleben wir Spiegelreflexivität als Wahrnehmung von Spiegelbildern und Blendflecken auf der Oberfläche von Objekten. Wir erleben diffuse Reflektivität als eine etwas gleichmäßige Helligkeit und Farbe, die auf der Oberfläche des Objekts vorhanden ist und unabhängig von unserem Betrachtungswinkel ungefähr gleich ist. Viele Objekte zeigen signifikante Mengen sowohl der Spiegelreflexivität als auch der diffusen Reflektivität., Zum Beispiel sieht ein rot polierter Sportwagen aufgrund seiner diffusen Reflektivität aus allen Blickwinkeln rot aus, während er aufgrund seiner spiegelnden Reflektivität gleichzeitig helle Blendflecken anzeigt. Im Allgemeinen neigt das Aufrauhen einer Oberfläche dazu, ihr diffuses Reflexionsvermögen zu erhöhen und ihr spiegelndes Reflexionsvermögen zu verringern. Dies ist wahr, weil eine raue Oberfläche viele kleine reflektierende Ebenen hat, die alle unterschiedlich ausgerichtet sind und Licht in viele verschiedene Richtungen streuen. Tatsächlich besteht der einfachste Weg, einen starken Spiegelreflektor in einen starken diffusen Reflektor zu verwandeln, darin, ihn aufzuräumen., Nehmen Sie zum Beispiel eine glatte Eisschicht und kratzen Sie sie auf. Sie drehen eine Oberfläche, die nur in Spiegelrichtung der Lichtquelle hell ist, in eine Oberfläche, die in alle Richtungen hell ist.
Wenn es um Planeten und Monde geht, ist die Oberflächenrauhigkeit ziemlich hoch. Aus diesem Grund wird ihre Gesamthelligkeit am besten durch ihre diffuse Reflektivität beschrieben. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, die diffuse Reflektivität zu definieren und zu messen. Im Zusammenhang mit Planeten und Monden ist es am gebräuchlichsten und vielleicht nützlichsten, sie als „Bond Albedo“zu definieren., Der Bond Albedo ist die durchschnittliche Menge an Gesamtlicht, die vom Körper in eine beliebige Richtung gestreut wird, relativ zur Gesamtmenge an einfallendem Licht. Ein Bond Albedo von 0% repräsentiert ein perfekt schwarzes Objekt und ein Bond Albedo von 100% repräsentiert ein Objekt, das das gesamte Licht streut. Die Erde hat eine Bindung Albedo von 31%. Im Gegensatz dazu hat der Mond eine Bindung Albedo von 12%. Um dies näher nach Hause zu bringen, hat der Mond die gleiche Bindung Albedo wie alter Asphalt, wie es in Straßen und Parkplätzen zu finden ist., Die Bond-Albedo der wichtigsten Objekte in unserem Sonnensystem sind unten aufgeführt, wie im Lehrbuch Fundamental Planetary Science: Physics, Chemistry, and Habitability von Jack K. Lissauer und Imke de Pater berichtet.
Wie diese Tabelle deutlich macht, ist der Mond eines der dunkelsten Objekte in unserem Sonnensystem. Wenn Triton, einer von Neptuns Monden, der Mond der Erde werden würde, wäre er am Nachthimmel etwa siebenmal heller als unser aktueller Mond. Triton ist hell, weil fast seine gesamte Oberfläche von mehreren Schichten rauem Eis bedeckt ist., Im Gegensatz dazu ist der Mond der Erde so dunkel, weil er sehr wenig Eis, Schnee, Wasser, Wolken und Atmosphäre enthält. Der Mond besteht hauptsächlich aus Gesteinsstaub und dunklen Gesteinen, deren Zusammensetzung den Gesteinen auf der Erde ähnelt. Die Albedo-Werte in der obigen Tabelle sind Durchschnittswerte, da der Albedo im Laufe der Zeit variiert. Zum Beispiel variiert die Anzahl der Wolken, die die Erde bedecken, von Saison zu Saison. Daher variiert der Albedo der Erde das ganze Jahr über um einige Prozent.Die wahrgenommene Helligkeit eines Planeten oder Mondes (z., was wir mit unseren Augen sehen), hängt von drei Dingen ab: (1) der Albedo des Objekts, (2) die Gesamtmenge an Licht, die das Objekt an erster Stelle trifft, und (3) der Abstand zwischen dem Objekt und dem Auge oder der Kamera, die es betrachtet. Planeten und Monde, die näher an der Sonne liegen, erhalten viel mehr Sonnenlicht und haben daher im Allgemeinen eine höhere wahrgenommene Helligkeit. Außerdem erreichen Planeten und Monde, die näher an der Erde liegen, mehr von ihrem reflektierten Licht als die Erde und haben daher im Allgemeinen eine höhere wahrgenommene Helligkeit, wie sie von der Erde aus gesehen wird., Der Mond sieht für einen Menschen, der auf der Erdoberfläche steht, zwar heller aus als die Venus, aber das liegt nur daran, dass der Mond der Erde so nahe ist.
* Beachten Sie, dass viele Planeten und Monde durch lokalisierte Phänomene kleine Lichtmengen erzeugen können. Beispiele für solche Phänomene sind Blitz, glühende Lava und atmosphärische Aurora. Während solche Phänomene zu atemberaubenden Fotos führen können, wenn sie von nahe gelegenen Raumfahrzeugen aufgenommen werden, erzeugen sie so wenig Licht, dass sie aus der Ferne nicht wesentlich zur Helligkeit des Planeten oder Mondes beitragen.,
Themen: albedo, diffuse Reflexion, Licht, Mond, Spiegelreflexion