Albédo géométrique - Geometric albedo
En astronomie , l' albédo géométrique d'un corps céleste est le rapport de sa luminosité réelle vue de la source lumineuse (c'est-à-dire à un angle de phase zéro ) à celle d'un disque plat idéalisé , entièrement réfléchissant et diffusant ( lambertien ) avec la même croix -section. (Cet angle de phase fait référence à la direction des chemins lumineux et n'est pas un angle de phase dans son sens normal en optique ou en électronique .)
La diffusion diffuse implique que le rayonnement est réfléchi de manière isotrope sans mémoire de l'emplacement de la source lumineuse incidente. L'angle de phase zéro correspond à regarder le long de la direction de l'éclairage. Pour les observateurs terrestres, cela se produit lorsque le corps en question est en opposition et sur l' écliptique .
L' albédo géométrique visuel fait référence à la quantité d'albédo géométrique lorsqu'on ne tient compte que du rayonnement électromagnétique dans le spectre visible .
Corps sans air
Les matériaux de surface ( régolithes ) des corps sans air (en fait, la majorité des corps du système solaire ) sont fortement non lambertiens et présentent l' effet d'opposition , qui est une forte tendance à réfléchir la lumière directement vers sa source, plutôt que de la diffuser lumière diffuse.
L'albédo géométrique de ces corps peut être difficile à déterminer à cause de cela, car leur réflectance est fortement maximale pour une petite plage d'angles de phase proches de zéro. La force de ce pic diffère sensiblement d'un corps à l'autre et ne peut être trouvée qu'en effectuant des mesures à des angles de phase suffisamment petits. De telles mesures sont généralement difficiles en raison du placement précis nécessaire de l'observateur très près de la lumière incidente. Par exemple, la Lune n'est jamais vue de la Terre à un angle de phase exactement nul, car elle s'éclipse alors. Les autres corps du système solaire ne sont généralement pas vus à un angle de phase exactement nul, même en opposition , à moins qu'ils ne soient également situés simultanément au nœud ascendant ou descendant de leur orbite, et donc se trouvent sur l' écliptique . En pratique, des mesures à de petits angles de phase non nuls sont utilisées pour dériver les paramètres qui caractérisent les propriétés de réflectance directionnelle pour le corps ( paramètres de Hapke ). La fonction de réflectance décrite par ceux-ci peut ensuite être extrapolée à un angle de phase nul pour obtenir une estimation de l'albédo géométrique.
Pour les très lumineux, solide, airless objets tels que Saturne lunes de Enceladus et Téthys , dont la réflectance totale ( albédo Bond ) est proche de un, un fort effet d'opposition se combine avec le haut Bond albédo pour leur donner un albédo géométrique au-dessus de l' unité (1.4 dans le cas d'Encelade). La lumière est préférentiellement réfléchie directement vers sa source même à faible angle d'incidence comme sur le limbe ou à partir d'une pente, alors qu'une surface lambertienne diffuserait le rayonnement beaucoup plus largement. Un albédo géométrique supérieur à l'unité signifie que l'intensité de la lumière rétrodiffusée par unité d'angle solide vers la source est plus élevée que ce qui est possible pour n'importe quelle surface lambertienne.
Étoiles
Les étoiles brillent intrinsèquement, mais elles peuvent aussi refléter la lumière. Dans un système stellaire binaire proche, la polarimétrie peut être utilisée pour mesurer la lumière réfléchie d'une étoile sur une autre (et vice versa) et donc aussi les albédos géométriques des deux étoiles. Cette tâche a été accomplie pour les deux composants du système Spica, l'albédo géométrique de Spica A et B étant mesuré respectivement à 0,0361 et 0,0136. Les albédos géométriques des étoiles sont en général petits, pour le Soleil une valeur de 0,001 est attendue, mais pour les étoiles plus chaudes de faible gravité (c'est-à-dire géantes), la quantité de lumière réfléchie devrait être plusieurs fois celle des étoiles du système Spica. .
Définitions équivalentes
Pour le cas hypothétique d'une surface plane, l'albédo géométrique est l' albédo de la surface lorsque l'éclairage est fourni par un faisceau de rayonnement qui vient perpendiculairement à la surface.
Exemples
L'albédo géométrique peut être supérieur ou inférieur à l'albédo de Bond, selon les propriétés de surface et atmosphériques du corps en question. Quelques exemples:
Voir également
Les références
- Glossaire du JPL de la NASA
- KP Seidelmann, éd. (1992) Supplément explicatif à l'Almanach astronomique , University Science Books, Mill Valley, Californie.