Отсвет луны. Школьная энциклопедия. На Европе может быть жизнь

Леонардо Да Винчи объяснил это явление почти 500 лет назад. Он понял, что и Земля, и Луна отражают солнечный свет. Именно освещенную часть Луны мы можем наблюдать с Земли, но даже когда Солнце заходит на Луне за горизонт (один раз в лунный день - 29,5 земных суток), ее поверхность всегда остается слегка освещенной нашей планетой, т.к. Земля никогда не заходит за горизонт на видимом полушарии Луны, за исключением самых крайних точек либрации, где Земля, покачиваясь, то появляется, то исчезает под горизонтом. И именно эти участки Луны светятся слабым призрачным светом. Это явление носит название пепельного света.

Особенности взаимного расположения Луны и Земли таковы, что они всегда находятся в "противофазе", т.е. когда мы видим нарождающуюся половинку Луны, с лунной поверхности Земля предстает в такой же фазе, но уже убывающей. Несложно догадаться, что ярче всего Луна будет "гореть" пепельным светом вблизи новолуния, когда в лунном небе Земля предстает полным или почти полным разноцветным бело-зеленовато-голубым диском, четырехкратно превышающим нашу полную Луну в размере и пятидесятикратно - в блеске.

Лучше всего наблюдать пепельный свет вблизи новолуния еще и потому, что при возрастании фазы Луны свет дневной стороны будет все сильнее "забивать" сияние ночной. Впрочем, в телескоп можно легко видеть пепельный свет вблизи лунной четверти или даже в больших фазах.

Чтобы увидеть это явление невооруженным глазом, стоит дождаться осени, когда хорошо видна старая Луна, а еще лучше весны , когда теплыми ясными вечерами высоко в небе висит серп молодой Луны. Почему именно в эти сезоны, читайте .

Известный российский журнал "Наука и жизнь" в последнем номере (№4 за 2002 год) сообщил своим читателям, что недавно французские астрономы, изучив спектр пепельного света, установили, во-первых, что в нем преобладают голубые тона (недаром Землю называет "голубой планетой"!), а во-вторых, в этом спектре не хватает света с длиной волны менее 725 нанометров. Оказывается, дело в том, что эти длины волн поглощаются растительностью Земли при фотосинтезе. Таким образом, наши леса и луга видны с космических расстояний.
Авторы открытия полагают, что обнаруженное явление можно использовать для поиска растительной жизни на других планетах.

Более того, ученые из Солнечной обсерватории на Большом Медвежьем озере (Канада), изучающие отражательную способность (альбедо) Земли, установили, что больше всего солнечного света наша планета отражает в апреле и мае. И это неудивительно, так как большая часть отражения света приходится на долю облачного покрова, площадь которого изменяется в зависимости от времени года. Сравните: облака отражают половину падающего на них света, в то время как океаны - 10%, а земная поверхность - от 10 до 25%. Больше отражают только снег и лед, но ведь заснежная поверхность может быть окутана облаками, да и площадь поверхности, покрытой снегом, относительно невелика.

Таким образом, в два последних весенних месяца пепельный свет Луны будет примерно на 10% ярче среднегодового. Впрочем, его интенсивность может меняться буквально час от часу вследствие вращения Земли, и амплитуда этих колебаний может достигать 5%. Объясняется это опять же таки неоднородностью земной поверхности. Например, Тихий океан обычно отражает вдвое-трое меньше света, чем приблизительно равный ему по площади континент Азия, особенно если над сушей будет больше облаков.

// NASA, Meteoweb/Skywatching

Пепельный свет Луны

Пепельный свет Луны - явление, когда мы видим Луну целиком, хотя Солнцем освещена только её часть. При этом неосвещённая прямым солнечным светом часть поверхности Луны имеет характерный пепельный цвет.

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 -> глаз наблюдателя на Земле.

Яркий серп - часть, напрямую освещённая Солнцем. Остальная часть Луны освещена светом, отражённым от Земли.

Пепельный свет Луны

Причина этого явления хорошо известна со времен Леонардо да Винчи и Местлина , учителя Кеплера , впервые давших верное объяснение пепельному свету. Объяснение Местлина было опубликовано в 1604 году в сочинении Кеплера «Astronomiae pars optica», объяснение же Леонардо да Винчи, данное на сто лет раньше, было найдено в его рукописях.

Впервые инструментальные сравнения яркости пепельного света и серпа Луны были произведены в 1850 году французскими астрономами Араго и Ложье .

Фотографические исследования пепельного света Луны в Пулковской обсерватории, выполненые Г. А. Тиховым , привели его к выводу, что Земля с Луны должна выглядеть как диск голубоватого цвета, что и подтвердилось в 1969 году . Он считал важным вести систематические наблюдения пепельного света. Наблюдения за пепельным светом Луны позволяют судить об изменении климата Земли .

Примечания

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Пепельный свет Луны" в других словарях:

Слабое свечение неосвещенной Солнцем части лунной поверхности, обращенной к Земле (за счет солнечного света, отраженного сначала Землей, а затем Луной) … Большой Энциклопедический словарь

Слабое свечение не освещённой Солнцем части лунной поверхности, обращённой к Земле (за счёт солнечного света, отражённого сначала Землёй, а затем Луной). * * * ПЕПЕЛЬНЫЙ СВЕТ ЛУНЫ ПЕПЕЛЬНЫЙ СВЕТ ЛУНЫ, слабое свечение неосвещенной Солнцем части… … Энциклопедический словарь

Слабое освещение ее лучами Солнца, отраженными от Земли. В течение нескольких дней до и после новолуния (когда Земля обращена своей освещенной частью к Луне) рядом с ярким серпом можно различить весь диск Луны. Первый объяснил это явление… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Слабое свечение части видимого диска Луны, не освещенной прямыми солнечными лучами; наблюдается около новолуний, когда Луна имеет вид узкого серпа. П. с. Л. обусловлен отражением солнечных лучей от Земли, которая в это время обращена к… … Большая советская энциклопедия

Слабое свечение темной части Луны, вызванное светом Земли … Астрономический словарь

Слабое свечение не освещённой Солнцем части лунной поверхности, обращённой к Земле (за счёт солнечного света, отражённого сначала Землёй, а затем Луной) … Естествознание. Энциклопедический словарь

ПЕПЕЛЬНЫЙ, пепельная, пепельное. 1. прил. к пепел (редк.). Пепельная масса. 2. Седовато серый, дымчатый (о цвете). Пепельный цвет волос. Пепельные волосы. «Свет свечей, дрожащие лица гостей показались ему пепельными.» А.Н.Толстой. Пепельный свет… … Толковый словарь Ушакова

Севастопольский проспект в Москве сразу после захода Солнца. Вдалеке можно разглядеть тонкий серп молодого месяца, который показывает своей выгнутой стороной на Солнце, которое уже скрылось за горизонтом. Через короткое время под горизонт уйдёт и … Википедия

ФАЗЫ ЛУНЫ - (применимо также к Меркурию и Венере). Возрастание начинается незадолго до новолуния и продолжается после него; в первой четверти видная половина лунного диска; в полнолуние Земля и Луна находятся на одной линии с Солнцем, и виден весь диск Луны … Астрологическая энциклопедия

Вскоре после новолуния, когда Луна выглядит узким серпом, хорошо заметен весь ее диск, светящийся слабым пепельным светом. Явление пепельного света впервые правильно объяснил Леонардо да Винчи: на лунном ночном небе ярко светится наша , находящаяся тогда почти в полной фазе, и мы видим поверхность спутника, освещенную светом Земли. 9 января 1643 года итальянский астроном Риччиоли заметил свечение темной, не освещенной стороны , подобное пепельному свету Луны. Так как у Венеры нет спутника, который мог бы ночью освещать ее поверхность, то причина пепельного света Венеры должна быть совершенно иной. После Риччиоли многие астрономы видели пепельный свет Венеры. Выяснилось, что яркость его очень сильно меняется, иногда он совершенно не виден. В этих изменениях яркости не удалось обнаружить никакой связи с активностью Солнца или другими астрономическими явлениями.

Надо заметить, что многим опытным наблюдателям, как, например, известному астроному 19-го века Барнарду, не удавалось увидеть пепельный свет Венеры. Возможно, поэтому большинство специалистов нашего времени отрицало реальность этого явления, считая его своеобразной оптической иллюзией.

Как то и я решил попытаться получить спектр свечения темной стороны Венеры на рефлекторе Крымской астрофизической обсерватории. Вечерние наблюдения в том году перед нижним соединением 9 апреля были особенно благоприятными. В середине марта при узком серпе Венера была доступна для наблюдений около часа на темном небе без признаков зари. В эту пору окрестные холмы были покрыты снегом и при небольшом северном ветре прозрачность воздуха до самого горизонта была очень хорошей. 18 марта удалось получить с помощью светосильного спектрографа с кварцевой оптикой одну спектрограмму, на которой отчетливо вырисовывались признаки свечения темной стороны Венеры.

Эта спектрограмма доказала реальность пепельного света Венеры. Оказалось, что на Венере светится ионосфера, то есть самые высокие слои атмосферы. Таким образом, одной из главнейших причин пепельного света Венеры является известное для Земли свечение ночного неба. На Земле ясная ночь никогда не бывает совершенно темной. Общий свет звезд лишь немного добавляет к свечению неба, происходящему благодаря химическим и физическим процессам в ионосфере, на высотах более ста километров.

Измерение спектра показало, что ночное небо Венеры светится раз в 50 или 100 ярче ночного неба Земли. В спектре удалось отметить свыше 40 ярких полос и линий. Часть из них вызвана свечением ионизованных молекул азота. Такое свечение наблюдается на Земле в спектре полярных сияний.

В спектре пепельного света Венеры совершенно отсутствуют зеленая и красная линии атомарного . Вместе с тем эти линии являются самыми яркими в спектре ночного неба Земли. Поэтому мне казалось возможным заключить, что в ионосфере Венеры нет свободного кислорода. Однако позже английский физик Цернер, тщательно изучив опубликованный мной спектр, вполне убедительно показал, что большинство отмеченных линий являются линиями ионов атомарного кислорода. Этот факт чрезвычайно интересен. Впервые удалось доказать существование свободного кислорода в атмосфере Венеры. Отсутствие же в спектре зеленой и красной линий атомарного кислорода может быть объяснено большой плотностью электронов в ионосфере Венеры.

Большая яркость и особенный характер свечения ионосферы Венеры позволяют думать, что излучение радиоволн Венерой, обнаруженное американскими и русскими радиофизиками, исходит не от поверхности, а от ионосферы Венеры. Измеренное излучение радиоволн Венеры соответствует температуре свыше 300°С. Такая высокая температура совершенно противоречит тепловому балансу Венеры. На поверхности Венеры следует ожидать умеренную положительную температуру около 30 или 50°С.

Температура же самых верхних разреженных слоев атмосферы определяется не только количеством энергии, получаемой от Солнца, но и ее качеством, то есть распределением энергии в спектре солнечного излучения. Поскольку распределение энергии в солнечном спектре соответствует температуре 6 000°, то в ионосфере возможны очень высокие температуры. Таким образом, из радиоастрономических данных следует заключить, что ионосфера Венеры излучает в тех длинах волн, для которых прозрачна ионосфера Земли. Это обстоятельство может привести к серьезным затруднениям в радиосвязи между Венерой и Землей.

Единственный спектр, разумеется, не может дать исчерпывающего объяснения пепельного света Венеры. Американский астроном Ньюкирк на высокогорной обсерватории университета Колорадо получил несколько спектров ночной стороны Венеры. В этих спектрах оказалось только три полосы, две из которых совпадают с самыми яркими полосами полученного мною спектра. В настоящее время к этой проблеме привлечено внимание многих астрономов. Поэтому можно надеяться, что в ближайшем будущем ученые получат большой, исчерпывающий материал спектральных наблюдений пепельного света Венеры.

P. S. О чем еще говорят британские ученые: о том, что возможно с изображением планеты Венеры, утреней зари могли быть сделаны, например, ведь сама форма этой удивительной планеты, тем более сделанная в виде светильника весьма интересна.

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. Молодая Луна над островом Эль-Йерро (Канарские острова), сфотографированная вечером 4 декабря 2013 года. Снимок сделан на камере Canon EOS 350D, объектив f=50 мм f/4, 3 кадра 1/2/4 с., ISO 200. © Matys Mrazek/Project-nightflight

Почему неосвещенная Солнцем, ночная сторона Луны светится? Как объяснить пепельный свет?

Представим себя на темной стороне Луны, той самой, что «излучает» пепельный свет. Солнца не видно, и на черном, как смоль, небе разбросаны тысячи звезд. Но в глаза бросается прежде всего Земля , шар, по диаметру почти вчетверо больше Луны на нашем небе и в 14 раз превосходящий ее по площади. Земля почти вся освещена Солнцем, ее фаза на небе Луны близка к «полноземлию». Отраженный Землей свет Солнца настолько ярок, что на Луне в это время можно преспокойно читать книги.

Следовательно, пепельный свет Луны - ничто иное, как отраженный спутником свет Земли! Именно поэтому в англоязычной литературе это явление называется Earthshine (пер. как «свет Земли»). Разумеется, наша планета не является самосветящимся телом; она, как и Луна, отражает часть падающего на нее солнечного света. Вот так, сложным путем, отразившись от Земли, а затем от Луны, солнечный свет возвращается к нам, уже на ночную сторону Земли (ведь мы видим пепельный свет по вечерам и ночью)!

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.)

Пепельный свет Луны можно сфотографировать даже на обычный цифровой фотоаппарат. Этот снимок сделан нашим читателем Тимуром Шуленовым в городе Павлодар (Казахстан). Камера Panasonic DMC-LS70, экспозиция 8 секунд. Фото: Тимур Шуленов

Интересно, что пепельный свет позволяет как следует рассмотреть неосвещенную сторону Луны даже в телескоп. Конечно, вид ночной Луны несколько небычен, так как на ее поверхности выделяются только объекты, имеющие высокое альбедо: светлые лучи, расходящиеся от кратеров Тихо, Коперник и других, яркие центральные горки некоторых кратеров, светлые пятна на морях и некоторые образования, вроде кратера Аристарх.

Тем не менее, полезно время от времени поглядывать и на «пепельную» сторону Луны, так как именно на неосвещенной Солнцем стороне Луны чаще всего замечают так называемые кратковременные лунные явления (КЛЯ). Это могут быть как неожиданное увеличение яркости некоторых объектов, так и появление на поверхности Луны светлых пятен. Среднее время наблюдения КЛЯ составляет 15 минут. Стоит заметить, что до сих пор, несмотря на многолетние наблюдения, ученые далеки от разгадки многих из кратковременных явлений. Наиболее правдоподобное объяснение считает большинство КЛЯ следствием тектонических процессов, происходящих на нашем спутнике.

Поиск и наблюдение КЛЯ представляют собой интереснейшее поле деятельности астронома-любителя. Но прежде чем приступать к изучению Луны в пепельном свете, нужно обязательно хорошо изучить детали рельефа спутника при свете солнечном, чтобы избежать различных недоразумений. Так, прекрасно видимый в пепельном свете кратер Аристарх неопытные наблюдатели часто принимают за вспышку света и так далее.

Луна над городом. На фоне вечерней зари пепельный свет виден отлично. Камера Panasonic DMC-LS70, экспозиция 6 секунд. Фото: Тимур Шуленов

В заключение отметим, что пепельный свет Луны хорошо виден не только после новолуния, когда мы видим на западе «молодой месяц», но и незадолго перед новолунием, когда «старый месяц» виден по утрам на востоке.