Почему свет от луны отражается не логично?
Рассеянное отражение. Сторона Луны, которая напротив Солнца, должна быть самой яркой. Во время полнолуний Солнце и Земля находятся от Луны с одной стороны. Казалось бы, во время полнолуний Луна должна выглядеть как матовый шар, освещенный со стороны Солнца/Земли, а не как диск.
Но лунная поверхность отражает свет неравномерно, наверное, поэтому мы и видим «диск» (плюс еще какая-нибудь адаптация зрения в темноте влияет на эффект):
А теперь то, что сказал Картофельный папа, только простым языком :))
То отражение света, которое ты описал, работает для зеркал: заркало гладенькое и, действительно, отражает свет прямо, по закону «угол падения равен углу отражения». Только вот поверхность Луны не ровная, там камни, пыль, т. е. по всей Луне куча микроскопических неровностей. ОТ КАЖДОЙ такой неровности свет будет отражаться по закону «угол падения равен углу отражения», вот и получим отраженный свет во все стороны.
На рисуночке золотистые стрелки обозначают падающий свет, красные — отраженный, жирная чёрная линия — неровная отражающая поверхность.
Анализ наблюдательных данных показал, что лунная поверхность обладает следующими фотометрическими свойствами:
1) для образований с одинаковым альбедо яркость в полнолуние одинакова в любой точке диска;
2) все области без исключения имеют максимальную яркость в полнолуние;
3) если исключить различие в альбедо, изофоты для любой фазы приблизительно следуют по меридианам (таким образом, фотометрическая функция почти не зависит от фотометрической широты);
4) все образования с одинаковой долготой характеризуются сходными значениями фотометрической функции, хотя различия, связанные с местными условиями, все же существуют;
5) яркость всех областей до (или после) полнолуния увеличивается (или уменьшается) быстрее, чем по линейному закону, такое поведение кривых характеризует свойство лунного закона отражения, называемое обратным рассеянием;
6) скорость увеличения яркости особенно велика при малых фазовых углах, этот факт известен как оппозиционный эффект.
Дальнейшие экспериментальные исследования позволили уточнить эти свойства лунной поверхности. В частности, было обнаружено, что яркость поверхности Луны всё же зависит от фотометрической широты, причём на больших углах фазы эта зависимость становится весьма существенной.
Альбедо Луны всего 7%, поэтому возможен такой эффект из-за того, что плохо освещенные объекты для нас теряют рельеф. Плюс постоянное шевеление лунной пыли от неравномерного нагрева и солнечного ветра. Но есть еще утверждение, что на поверхности Луны ВСЕ фотографии получаются черно-белыми. А это уже другая физика.
Источник
Почему Луна светит
Почему Луна ярче всех звезд на небосводе, хотя сама звездой не является? Давайте разберемся.
Почему Луна все время разная
Поверхность Луны сама по себе не светится – она отражает солнечный свет, словно огромное зеркало. С Земли всегда видна одна и та же сторона Луны, но ее освещенность Солнцем меняется, и поэтому мы можем наблюдать фазы от тонкого полумесяца до большого круга.
Это происходит потому, что Луна вращается вокруг Земли, а Земля вокруг Солнца. И у нашей планеты, и у спутника есть свой наклон оси, своя орбита и своя траектория движения по этой орбите. Когда меняется взаимное положение этих трех тел в космосе, меняется и картинка, которую мы видим на небосводе.
Что такое «пепельный свет Луны» и «суперлуние»
Когда на небе виден тонкий серп, можно наблюдать необычное зрелище: вместе с этой яркой полоской бледно видна вся Луна, будто ее «дорисовали» простым карандашом. Это явление называют «пепельным светом Луны», и оно происходит потому, что она слабо подсвечивается лучами Солнца, отраженными от нашей планеты. И они снова отражаются обратно – получается своеобразное отражение отражения.
В полнолуние, когда земным наблюдателям виден весь «блин» Луны, ее свет настолько яркий, что астрономы не могут рассмотреть в телескоп другие небесные тела. А когда в полнолуние Луна оказывается очень близко к Земле, наступает суперлуние, и она светит еще ярче, чем обычно.
Почему Луна ярче Солнца
Наблюдая за Луной в космический телескоп, ученые открыли удивительную вещь. Существуют не только такие лучи, которые мы видим, но и те, что недоступны нашему глазу. Это второе излучение, называющееся гамма-лучами, настолько сильно отражается от Луны, что даже превосходит по мощности свет от Солнца.
На спутник обрушивается огромный поток космических лучей, и у него нет защиты, которая бы их остановила. Эта энергия в миллионы раз сильнее энергии света, который мы видим, и поэтому в телескоп Луна сияет ярче нашего главного светила.
Почему бывает лунное затмение
Луна освещает нашу ночь не всегда: когда она попадает в тень Земли, наступает лунное затмение. Она может оказаться в этой тени полностью или частично, поэтому и затмение может быть полным или частичным.
Во время затмения Луна не пропадает с неба, а становится тёмно-красного цвета. Так получается потому, что солнечные лучи, рассеянные в атмосфере Земли, все равно ее освещают. Красно-оранжевые лучи оказываются самыми проворными из всех – они добираются до Луны быстрее других и дают ей такую окраску.
Источник
Почему светит Луна? Описание, фото и видео
Многие задаются вопросом: почему с наступлением темноты Луна начинает светиться? Благодаря ученым, есть ответ на этот вопрос. Возможно, для кого-то это станет разочарованием, но Луна не светится, а лишь отражает свет от главной звезды во вселенной – Солнца. Рассмотрим подробнее тему свечения, разобрав процесс и уделив внимание нескольким интересным фактам.
Причины свечения Луны
Как было сказано, спутник не является источником света, а лишь отражает его. Но как каменистое небесное тело без атмосферы может делать это? Ответ прост – оказывается, лунная почва на 50% состоит из стеклянных фракций. Среди камней можно встретить много стеклянных шаров, некоторые из которых имеют абсолютно круглую поверхность. Именно поэтому Луна работает в качестве отражателя.
Причины свечения Луны
Какое количество света отражает Луна?
Объекты, находящиеся в космосе, характеризуются такой величиной, как «альбедо». Она показывает, насколько хорошо объекты способны отражать солнечный свет. Например, известно, что стекло имеет высокое альбедо, а земля – низкое.
По сравнению с остальными телами в космосе, Луна имеет очень низкое альбедо. Это объясняется большим количеством неровностей и грунтом на поверхности спутника. Она способна отражать лишь 12% солнечных лучей, но этого вполне достаточно, чтобы озарять нашу планету большим количеством света.
В полнолуние спутник способен отражать большее количество солнечных лучей, поэтому его можно видеть даже в дневное время суток.
Во время суперлуния, когда Луна выглядит на 14% больше, чем обычно, свечение становится на 30% ярче, чем обычно. Это происходит, когда Земля находится максимально близко к своему единственному спутнику.
Суперлуние
Также существует еще одно обоснование яркого свечения Луны. Оно объясняется эффектом Зелигера, суть которого состоит в том, что яркость твердой шероховатой поверхности резко увеличивается, если источник освещения находится прямо за наблюдателем. Проще говоря, если в ночное время суток встать под фонарем, то свет, исходящий от него, будет казаться ярче, чем на самом деле.
Какой цвет имеет лунное свечение?
В разное время месяца и года луна имеет разный цвет, с чем это связано? Эта иллюзия возникает в результате эффекта Пуркинье, когда человеческий глаз воспринимает цвета по-разному из-за степени освещенности других объектов.
Модель эффекта Пуркине — цветок герани, видимый в нормальном ярком свете, в сумраке, и ночью
Вот несколько примеров разного свечения:
- Лунный свет вокруг полного месяца кажется голубоватым.
- Во время затмения спутник приобретает красный цвет.
- В полнолуние имеет либо светло-голубой цвет, либо светло-желтый.
Почему Луна имеет разные степени свечения?
Все дело в фазах, которые проходит Луна за время вращения вокруг Земли, а Земля – вокруг Солнца. Всего их 8: новолуние, растущий месяц, первая четверть, растущая Луна, полнолуние, убывающая Луна, третья четверть, убывающая Луна. Именно в это время свет падает на спутник под разными углами.
Фазы Луны
В фазе первой четверти и последней, освещается только половина поверхности, которая обращена к Солнцу. В это время планета находится ровно по середине к Солнцу и Луне, при этом с Земли отлично видна вся Лунная поверхность.
Во время фазы новолуния, ее практически не видно, поскольку Луна находится между Солнцем и Землей. В результате получается так, что одна из сторон, которая должна отражать солнечный свет, обращена в противоположную сторону. Именно поэтому в эти дни на небосводе мы видим только небольшую часть Луны – серп.
Подводя итог, можно сказать, что Луна – это отражатель солнечного света. Сама Луна не может достаточно ярко отражать солнечный свет, поскольку поверхность лишь на 50% состоит из стеклянных фракций. Также количество освещения меняется в зависимости от фазы, в которой сейчас находится спутник.
Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Источник
Лунная подсказка: Отражение отражения
Пожалуй, каждому доводилось видеть Луну целиком, хотя Солнцем освещен был лишь тонкий ее полумесяц — остальная часть видна словно в тусклом пепельном свете. Объяснение этому эффекту дал еще Леонардо Да Винчи: подсветку создает солнечный свет, рассеянный Землей, который затем попадает на Луну — и отражается обратно к нам.
Ранее уже было показано, что по периодическим изменениям в характере пепельного света спутника на его планете можно обнаружить океаны («Вид в отражении»). Европейские же астрономы, работающие в обсерватории ESO, пошли еще дальше. «Мы наблюдали за пепельным светом Луны, чтобы взглянуть на Землю, как на экзопланету, — говорят они. — Поверхность Луны служит гигантским зеркалом, которое отражает свет, падающий на него с Земли, и его мы фиксировали с помощью телескопа VLT».
В этом тусклом свечении астрономы под руководством Энрика Палле (Enric Palle) пытались выявить следы, которые могли бы нести свидетельства о присутствии определенных веществ в земной атмосфере — веществ, связанных с несомненным наличием жизни на этой планете. Ученые вполне логично предположили, что если это удастся, то аналогичный подход можно будет, при необходимости, использовать и для далеких экзопланет. Тем более что традиционными методами вести поиски таких следов жизни очень непросто.
Интересно, что авторы решили сконцентрироваться не только на спектральных линиях в пепельном свете Луны, но и на его поляризации — иначе говоря, обратились к технике спектрополяриметрии. И путь этот оказался более чем успешным: присутствие «химических следов» жизни было выражено чрезвычайно ярко.
Один из авторов работы, работающий в Ирландии Стефано Бануло (Stefano Bagnulo) поясняет: «Свет от удаленных экзопланет сильно затмевается излучением их материнских звезд, так что анализировать его бывает чрезвычайно трудно, подобно тому, как рассматривать песчинку на фоне света яркой лампы. Но свет, отражаясь от поверхности планеты, частично поляризуется, что позволяет отличить его от света самой звезды. Таким путем мы можем непосредственно выделить ту долю излучения, которая была отражена планетой, и вести его анализ».
Таким путем ученые показали, что на Земле имеются облака, что значительная часть ее поверхности покрыта океанами, и — главное — что здесь происходят химические процессы, которые можно связать с деятельностью растений и фотосинтезом.
«Обнаружение внеземной жизни целиком зависит от двух факторов, — резюмирует Энрик Палле, — во-первых, от ее существования, а во-вторых, от наших технических возможностей ее заметить. Наша работа — еще один шаг к достижению этих возможностей».
Источник
Почему Луна светится?
Строго говоря Земля никогда не находится в кромешной тьме. Дневной свет и тепло исходит от нашей звезды – Солнца, а ночью Землю окутывает «лунный фонарь».
Однако не каждому известно, что свет от Луны – это иллюзия. То отражение, которое мы видим на её поверхности – это свет от звезды. Достаточно представить, что Луна выступает в роли большого зеркала. Но не всё так просто.
Путешествие на Луну
Астронавты, побывавшие на Луне, отметили, что поверхность планеты погружена в темноту. Отражается лишь около двенадцати процентов света. Количество света зависит от расположения Луны на орбите нашей планеты. В первой четверти освещается только половина. Во время полного отражения поверхность становится светлее на восемь процентов.
Что мы видим с Земли
На самом деле, для нашего наблюдения доступна лишь часть Луны (около пятидесяти девяти процентов). Так происходит из-за несовпадения осевой и орбитальной скорости вращения спутника. Мы лишь иногда успеваем увидеть края. Такие движения являются несинхронизированными. Это называется либрацией долготы.
Лунное отражение
В полнолуние спутник настолько яркий, что «затмевает» собой другие объекты на звёздном небе. По этой причине астрономы прерывают свои наблюдения и прячут телескопы, дожидаясь пока Луна исчезнет.
В такие часы отражение от Луны настолько сильное, что спутник можно увидеть на небе и в дневное время. Также существует такое понятие как «суперлуние» (когда во время полнолуния спутник находится на ближайшей расположенности к Земле). В этот момент Луна ярче на двадцать процентов от обычного сияния.
Луна и её тень
Спутник обладает способностью отбрасывать тень. Но она не единственная в своём роде. Падение тени происходит от Солнца и Венеры. Она является вторым по яркости светилом после Луны (для обитателей Земли).
Венера отражает около шестидесяти пяти солнечных лучей. Каждые несколько месяцев планета находится в пиковой точке и тогда можно наблюдать тень. Попробуйте отдалиться от светлых мест, возьмите лист бумаги и посмотрите, как от вашей руки падает тень. Всё это из-за Венеры.
Заключение
Но не нужно думать, что раз у Луны маленькая яркость отражения, то это плохо. У спутника Сатурна степень отражения составляет девяносто девять процентов! Сложно представить, насколько трудно находиться на поверхности при такой яркости отражения света.
Источник