вторник, 19 января 2016 г.

Пепельный свет - Луна, зеркало Земли (Earthshine - Moon, mirror of Earth)


Вскоре после новолуния, когда Луна появляется на вечернем небе в виде узкого серпа, часто можно увидеть и неосвещенную солнцем сторону нашего спутника. Ночная сторона Луны светится бледно-серым. Особенно хорошо это сияние видно на фоне сумерек, когда контраст между ярко-освещенной и ночной сторонами не так велик. Это — пепельный свет Луны.

Впервые объяснить, что такое пепельный свет, удалось Леонардо да Винчи. Он понял, что эффект связан с отражённым светом Земли, падающим на неосвещённую Солнцем часть Луны. Сто лет позже, в 1604 году такое же объяснение было опубликовано в сочинении Кеплера «Astronomiae pars optica». Его автором был Михаил Местлин, учитель Кеплера.

Серп Луны с пепельным светом, нарисованный Леонардо да Винчи в Лестерском кодексе
Пепельный свет наблюдается незадолго до и вскоре после новолуния (в начале первой четверти и в конце последней четверти фаз Луны). Свечение неосвещённой прямым солнечным светом поверхности Луны образуется солнечным светом, рассеянным Землёй, а затем вторично отражённым Луной на Землю. Таким образом, маршрут фотонов пепельного света Луны таков: Солнце → Земля → Луна → Земля (наблюдатель на Земле.)

Интересно, что Земля отражает гораздо больше света, чем Луна. Измеряя интенсивность пепельного света, подсчитано, что Земля на небе Луны в 64 раза ярче Луны на нашем небе. Так как площадь Земли на небе Луны только в 14 раз больше площади полной Луны, получается, что Земля отражает почти в 4,5 раза больше света, чем Луна. Действительно, поверхность Луны сложена в основном из темных скалистых пород и реголита. Она отражает в среднем 12% падающего на нее солнечного света. Земля более контрастное тело. Если вода отражает лишь 5% падающего света, то зелень травы и деревьев уже 25%, песок пустынь — 30%, а облака и снег — 80-85% солнечного света. В зависимости от времени года наша планета отражает от 32% до 52% падающего на нее света. (Доля отраженного и рассеянного небесным телом света называется «белизной» тела или специальным термином альбедо. Таким образом, альбедо Луны равно 0,12, а Земли — 0,32-0,52.). Наземные наблюдения пепельного света позволяют определить изменения альбедо Земли в дополнение к измерениям с помощью искусственных спутников. Эти изменения влияют на климат нашей планеты, т.к. при этом изменяется доля солнечной энергии, поглощенная атмосферой, океанами и материками, следовательно, меняется их температура. Долговременные наблюдения пепельного света свидетельствуют о том, что за последние пять лет альбедо Земли снизилось на 2,5%, т.е. глобальное потепление климата Земли действительно происходит. 

Комментариев нет:

Отправить комментарий