Planète éclat - Planetshine

Saturne de la lune Mimas est éclairée par Saturnshine à droite et le soleil en haut.
La Lune éclairée par la lumière cendrée , capturé par la Lune prospection Clementine vaisseau spatial en 1994. Clementine « appareil s révèle (de droite à gauche) la Lune éclairée par la lumière cendrée, le soleil » éblouissement de la hausse sur sombre de la Lune le membre , et les planètes Saturne , Mars et Mercure (les trois points en bas à gauche).

Planetshine est la faible illumination, par la lumière du soleil réfléchie par une planète , de tout ou partie du côté autrement sombre de toute lune en orbite autour du corps. Planetlight est la réflexion diffuse de la lumière solaire d'une planète, dont l' albédo peut être mesuré.

L'exemple le plus observé et familier du clair de terre est Earthshine sur la Lune , ce qui est le plus visible du côté nocturne de la Terre lorsque la phase de la Lune est croissant ou presque nouveau , sans l'atmosphère luminosité du jour ciel. En règle générale, cela se traduit par une faible lumière du côté obscur de la Lune.

Planetshine a également été observé ailleurs dans le système solaire . En particulier, la sonde spatiale Cassini a utilisé l'éclat de Saturne pour imager des portions des lunes de la planète , même lorsqu'elles ne reflètent pas la lumière directe du soleil.

Éclat de terre

Article détaillé : Earthlight (astronomie)
Diagramme de planetshine

Earthshine est la lumière de la terre visible réfléchie par la face nocturne de la Lune . Elle est également connue sous le nom de lueur cendrée de la Lune ou comme "la nouvelle Lune avec l'ancienne Lune dans son bras".

Croquis de Léonard de Vinci du croissant de lune avec de la terre dans le cadre de son Codex Leicester , écrit entre 1506 et 1510

Earthshine est plus facilement visible de quelques nuits avant jusqu'à quelques nuits après une nouvelle lune , pendant la phase de croissant (croissant ou décroissant). Lorsque la phase lunaire est nouvelle vue de la Terre , la Terre apparaîtrait presque entièrement éclairée par le soleil depuis la Lune. La lumière du soleil est réfléchie de la Terre vers la face nocturne de la Lune. Le côté nuit semble briller faiblement et tout le disque de la Lune est faiblement éclairé.

Earthshine reflété par la Lune, vu à travers un télescope. La région lumineuse est directement éclairée par le Soleil, tandis que le reste de la Lune est éclairé par la lumière du soleil réfléchie par la Terre.

Léonard de Vinci a expliqué le phénomène au début du XVIe siècle lorsqu'il s'est rendu compte que la Terre et la Lune réfléchissent la lumière du soleil en même temps. La lumière est réfléchie de la Terre vers la Lune et de nouveau vers la Terre sous forme d'éclat de terre.

Earthshine est utilisé pour aider à déterminer l' albédo actuel de la Terre. Les données sont utilisées pour analyser la couverture nuageuse mondiale , un facteur climatique. Les océans reflètent le moins de lumière, environ 10 %. La terre reflète 10 à 25 % de la lumière solaire et les nuages ​​en reflètent environ 50 %. Ainsi, la partie de la Terre où il fait jour et d'où la Lune est visible détermine la luminosité de l'éclat de la terre sur la Lune à un moment donné.

Earthshine reflété par la Lune lors de la conjonction avec Vénus (à gauche)

Des études sur la brillance de la terre peuvent être utilisées pour montrer comment la couverture nuageuse de la Terre varie au fil du temps. Les résultats préliminaires montrent une baisse de 6,5% de la couverture nuageuse entre 1985 et 1997 et une augmentation correspondante entre 1997 et 2003. Cela a des implications pour la recherche climatique, en particulier en ce qui concerne le réchauffement climatique . Tous les nuages ​​contribuent à une augmentation de l'albédo, cependant certains nuages ​​ont un effet de réchauffement net car ils retiennent plus de chaleur qu'ils n'en réfléchissent, tandis que d'autres ont un effet de refroidissement net car leur albédo accru reflète plus de rayonnement qu'ils ne retiennent de chaleur. Ainsi, alors que l'albédo de la Terre augmente de manière mesurable, l'incertitude sur la quantité de chaleur piégée signifie que l'effet global sur la température mondiale reste incertain.

Rétroréflexion

Voir aussi : rétrodiffusion et poussée d'opposition

Les éléments sur Terre , la Lune et certains autres corps ont, dans une certaine mesure, des propriétés rétroréfléchissantes . La lumière qui les frappe est rétrodiffusée ou réfléchie de manière diffuse préférentiellement dans la direction d'où elle vient plutôt que dans d'autres directions. Si la lumière vient du Soleil, elle est réfléchie préférentiellement vers le Soleil et dans les directions proches. Par exemple, lorsque sa phase est pleine, la Lune réfléchit la lumière préférentiellement vers le Soleil et aussi vers la Terre, qui est à peu près dans la même direction. Vue de la Terre, la pleine Lune apparaît donc plus lumineuse qu'elle ne le serait si elle diffusait la lumière uniformément dans toutes les directions. De même, près de la nouvelle lune , la lumière du soleil qui a été rétrodiffusée de la Terre vers le Soleil et aussi la Lune, qui est presque dans la même direction, puis rétrodiffusée de la Lune vers la Terre apparaît beaucoup plus brillante, vue de la Terre, qu'elle ne le serait. sans les effets rétroréfléchissants.

La rétroréflexion est produite par des sphères de matériau transparent sur la surface réfléchissante. Lorsqu'elle rencontre une sphère transparente, la lumière est préférentiellement réfléchie et réfractée dans un chemin, à l'intérieur de la sphère, qui la sort dans la direction d'où elle est entrée. Sur Terre, les sphères sont des gouttelettes d'eau dans les nuages. Sur la Lune, un grand nombre de sphères vitreuses solides se trouvent à la surface. On pense qu'ils ont été formés à partir de gouttes d' éjecta en fusion , produites par des événements d'impact , qui se sont refroidies et solidifiées avant de retomber à la surface.

Ringshine

Ringshine sur Saturne alors qu'il éclipse le Soleil, vu de derrière depuis l' orbiteur Cassini .
Un ringshine très faible peut être vu sur le côté obscur de Pandora .

Ringshine est lorsque la lumière du soleil est réfléchie par le système d'anneaux d'une planète sur la planète ou sur les lunes de la planète. Cela a été observé dans de nombreuses photos de l' orbiteur Cassini .

Recherche de planètes terrestres

Croissant de lune et éclat de terre au-dessus de l'observatoire de Paranal de l' ESO .

Les scientifiques du programme Navigator de la NASA , spécialisé dans la détection des planètes terrestres, ont soutenu le lancement d'une mission Terrestrial Planet Finder (TPF). TPF détecterait la lumière réfléchie par les planètes en orbite autour des étoiles pour déterminer si elles pourraient abriter la vie. Il utiliserait des technologies de télescope avancées pour rechercher des marques de vie dans la lumière réfléchie par les planètes, notamment l'eau, l'oxygène et le méthane.

L' Agence spatiale européenne a une mission similaire, nommée Darwin , à l'étude. Celui-ci étudiera également la lumière des planètes pour détecter les signatures de la vie.

Contrairement à de nombreux défis astronomiques traditionnels, le défi le plus sérieux pour ces missions n'est pas de collecter suffisamment de photons de la planète faible, mais plutôt de détecter une planète faible qui est extrêmement proche d'une étoile très brillante. Pour une planète terrestre, le rapport de contraste de la planète à ses étoiles hôtes est d'environ ~10 -6 -10 -7 dans l'infrarouge thermique ou ~10 -9 -10 -10 dans l'optique/proche infrarouge. Pour cette raison, Darwin et Terrestrial Planet Finder-I travailleront dans l'infrarouge thermique. Cependant, la recherche de planètes telluriques dans l'optique/proche infrarouge présente l'avantage que la limite de diffraction correspond à un angle plus petit pour un télescope de taille donnée. Par conséquent, la NASA poursuit également une mission Terrestrial Planet Finder-C qui recherchera et étudiera les planètes terrestres en utilisant les longueurs d'onde optiques (et proche infrarouge). Alors que Terrestrial Planet Finder-C vise à étudier la lumière des planètes extrasolaires, Darwin et Terrestrial Planet Finder-I rechercheront la lumière infrarouge thermique qui est rerayée (plutôt que diffusée) par la planète.

En préparation de ces missions, les astronomes ont effectué des observations détaillées de l'éclat de la terre, car l'éclat de la terre a les caractéristiques spectroscopiques de la lumière réfléchie par la Terre. Les astronomes ont porté une attention particulière à savoir si la mesure de l'éclat de la terre peut détecter le bord rouge , une caractéristique spectrale due aux plantes. La détection d'une caractéristique spectrale similaire dans la lumière d'une planète extrasolaire serait particulièrement intéressante, car elle pourrait être due à un organisme collecteur de lumière. Bien que le bord rouge soit presque certainement le moyen le plus simple de détecter directement la vie sur Terre via des observations d'éclat de la terre, il pourrait être extrêmement difficile d'interpréter une caractéristique similaire en raison de la vie sur une autre planète, car la longueur d'onde de la caractéristique spectrale n'est pas connue à l'avance ( contrairement à la plupart des caractéristiques spectrales atomiques ou moléculaires).

Lune dans Earthshine

Image de la Lune approximativement dans sa phase Nouvelle Lune. À cette époque, il n'est principalement éclairé que par Earthshine et Starlight

Voir également

Les références

Rush - Earthshine de l'album Vapor Trails (Remasterisé 2013). Musique Lee, Lifeson. Paroles Peart

Liens externes