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 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.

Луна постоянно меняет свой облик: то она круглая, то в виде серпа (ущербная) и т.д. Именно поэтому к ней применимы слова «рождается», «растет» - как к живому существу. Оттого мифов и легенд о Луне существует множество. Но уже древ­ние ученые знали, в чем действительная причина изменения «внешности» Луны. Дело в том, что Луна своего собственного света не излучает. Она сияет на небе за чужой счет, отражая к нам лучи Солнца.

Мы видим, что Луна появляется на небе не только ночью, но часто и днем. Тогда она кажется бело­ватым пятнышком на голубом фоне неба. Ночью Луна кажется очень яркой только потому, что вокруг темно, а ее поверх­ность залита сильным солнечным светом.

И форма Луны, конечно же, всегда одинаковая – круглая. Изменение ее формы – только кажущееся, как и ее свет. Солнце освещает только одну половину лунного шара - ту, которая к нему обращена. На этом полушарии Луны день. На другую поло­вину Луны солнечные лучи не попадают, там ночь, потому эту неосвещенную часть диска нам не видно. Таким образом, меняет­ся только расположение света и темноты на обращенном к нам полушарии Луны. Луна отражает только 7 % падающего на неё солнечного света. Так как Луна не светится сама, а лишь отражает солнечный свет, с Земли видна только освещённая Солнцем часть лунной поверхности.

Это видно, когда Луна имеет вид узкого серпа. В этом случае удается рассмотреть и осталь­ную, темную часть диска. Она слабо светится на фоне неба за счет так называемого пепель­ного света .

Откуда же этот свет там берется? От Земли. Ведь наша планета, получая солнеч­ный свет и отражая его от себя, при известных условиях довольно сильно освещает ночную сторону лунного шара. Пепельный свет Луны - слабое освещение её лучами Солнца, отражёнными от Земли. Луна обращается по орбите вокруг Земли, и тем самым угол между Землёй, Луной и Солнцем изменяется; мы наблюдаем это явление как цикл лунных фаз.

Луна по своему пути вокруг Земли освещается Солнцем, она сама не светится.

Последовательное изменение видимой Луны на небе.

Луна проходит следующие фазы освещения:

• новолуние - состояние, когда Луна не видна (состояние 1 на рисунке)
• Неомения - первое появление Луны на небе после новолуния в виде узкого серпа
• первая четверть - состояние, когда освещена половина Луны (состояние 3 на рисунке)
• полнолуние - состояние, когда освещена вся Луна целиком (состояние 5 на рисунке)
• последняя четверть - состояние, когда снова освещена половина луны (состояние 7 на рисунке).

Таким образом, когда мы видим «молодую» Луну с вогнутой и выпуклойстороной, то должны понимать, что ее выпуклая часть – это действительно край лунного полушария, а вот вогнутая сторона – это не граница полушария, а только граница его освещенной и неосвещенной частей. Линию, разделяющую эти две части Луны (освещенную и неосвещенную), называют терминатор .Терминатор постепенно перемещается по диску Луны, в этом и состоит явление смены лунных фаз.

Итак, Луна светит отраженным солнечным светом, и если бы Солнце вдруг перестало светить, то погасла бы и Луна. Но Солнце светит всегда, а Луна во время лунных затмений гаснет.

Первым около 1508 г. правильно объяснил, почему растущая Луна вечером видна целиком и почему её большая часть пепельного цвета, Леонардо да Винчи. Дело в том, что эта часть Луны вечером освещена светом, отражённым от Земли. Леонардо показал, что Луна вообще не светит сама, как думали прежде.

«Некоторые полагали, что Луна имеет некоторое количество собственного света. Такое мнение ложно, ибо они основывали его на той светлоте, которая видна между рогами растущей Луны... Такая светлота порождается в это время от нашего Океана и внутренних морей, которые освещаются уже зашедшим Солнцем» («Лестерский кодекс»).

Оказывается, за новолунием также интересно наблюдать - когда Луна представляет собой узкий серпик, на ней можно иногда увидеть наше собственное отражение. Этот феномен назван пепельным светом Луны.

Ученые заявляют, что различия в отражении света континентами и океанами Земли может быть замечено на Луне. Отслеживая изменения в пепельном свете по мере вращения Земли, ученые измерили изменения яркости, которые соответствуют блестящим зеркальным отражениям от океанов и более тусклыми отражениями от Земли.

Освещенная Солнцем растущая часть Луны заблокирована фильтром. Это позволяет исследователям измерять пепельный свет Луны, как показано внизу слева.

Наличие пепельного света впервые было предположено Леонардо Да Винчи. Этот свет видим только тогда, когда Луна отражает немного солнечного света, иначе солнечный свет заглушает намного более тусклый пепельный свет. Таким образом, отражение Земли видимо невооруженным глазом только на более темной части тонких полумесяцев, а не на полной Луне.

Это явление иногда можно заметить невооруженным глазом в виде призрачного сияния, оно легко различимо в телескоп. Лучше всего оно заметно один раз в месяц, когда полумесяц висит прямо над западным горизонтом сразу после заката.

Полную Луны можно увидеть тогда, когда Солнце, Земля и Луна выстраиваются практически в одну линию. Например, Луна будет полной сегодня ночью. Однако в действительности она никогда не является полной. Фактически, так как плоскость орбиты Луны немного отличается от плоскости орбиты Земли, три объекта редко выстраиваются в одну линию, и когда это происходит, происходят затмения.

Салли Лангфорд (Sally Langford), аспирант из Мельбурнского университета, использовала обсерваторию на горе Македон в Австралии, для измерения отраженного пепельного света по мере вращения нашей планеты. Ежемесячно, на протяжении приблизительно трех дней после новолуния, она наблюдала Луну.

Вечером, когда Луна была вощёным полумесяцем, отраженный пепельный свет приходил из Индийского океана и побережья Африки. Утром, отраженный свет приходил из Тихого океана.

"При наблюдении пепельного света Луны рано вечером мы видим яркое отражение Индийского океана, затем, поскольку Земля вращается, континент Африки блокирует это отражение, и Луна становится более темной", - рассказывает Лангфорд.

"В будущем астрономы надеются найти планеты похожие на Землю. Однако эти планеты находятся слишком далеко, чтобы сделать фотографии поверхности. Мы можем использовать пепельный свет, вместе с нашими знаниями поверхности Земли, чтобы интерпретировать физический состав новых планет".

Изменения видимого блеска отражения планет может сигнализировать об наличие континентов и океанов.

"Если мы найдём планеты размером с Землю, и будем наблюдать яркость по мере вращения, то мы сможем оценить существование там суши и океанов", - подвела итог исследователь.

По материалам Space.com

Жарким летом отличной альтернативой кондиционеру станет люстра с вентилятором. Широкий выбор таких люстр представлен на сайте fedomo.ru Создайте комфорт и уют в вашем доме. Также, такая люстра станет отличным дополнением к вашему интерьеру.

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. Но даже он – великий художник и мечтатель - не мог предположить, что в пепельном свете можно найти много интересного. Например – подпись жизни.

Луна, меняющая яркость от пепельной до ослепительной, дала жизнь легенде о возрождающейся птице Феникс

Филипп Гуди (Philip Goode), директор калифорнийской солнечной обсерватории в городке Биг Беар (Bear Solar Observatory), напоминает, что яркость пепельного света Луны может использоваться для точной оценки альбедо (отражательной способности) Земли.

По мнению Гуди, средние изменения альбедо Земли (которые можно наблюдать по изменениям пепельного света) связаны с изменением состояния облачного покрова, а толщина облачного слоя и его площадь зависят от температуры планеты.

Таким образом, изучая яркость неосвещённой Солнцем стороны Луны, можно узнать, как на Земле обстоит дело со всемирным потеплением: ведь чем больше облаков, тем больше энергии отражается в космическое пространство и меньше достигает поверхности.

Однако для науки интерес могут представлять отражательные характеристики не только Земли, но и других планет.

Свет, отражённый Землёй, падает на Луну и снова отражается на Землю в виде бледного свечения - пепельного света

Если подвергнуть изучению не только энергетические характеристики света, но и его спектральный состав, то можно узнать много интересного об отразившем излучение небесном теле. Несложно догадаться, что в спектре света, отражённого Землей, можно найти следы воды, метана, кислорода и прочих веществ, свидетельствующих об активной жизнедеятельности. Эту логику решил применить для исследований Уэсли Трауб (Wesley Traub), старший научный сотрудник NASA, занимающийся исследованием планет вне солнечной системы.

Правда, по словам Трауба, следы этих веществ в спектре могут быть только индикаторами жизни и не дают возможности делать однозначных выводов. Несмотря на это, Трауб надеется, что NASA посчитает нужным включить в проект поиска землеподобных планет вне Солнечной системы (Terrestrial Planet Finder) программу по изучению отражённого света.

Пессимизм Трауба не разделяет профессор Пилар Монтанес-Родригес (Pilar MontaÑés-Rodríguez) из технологического института Нью-Джерси (New Jersey Institute of Technology). В своих недавних исследованиях она рассказала о том, что в спектре пепельного света Земли она смогла обнаружить даже следы хлорофилла, который не оставляет сомнений о процветании жизни.

Конечно, возможность обнаружить следы хлорофилла в спектре на расстоянии десятков миллионов световых лет звучит довольно сомнительно. Монтанес-Родригес по этому поводу рассказала в своём докладе на симпозиуме Американского геофизического общества (American Geophysical Union), что под её руководством в течение целого года проводились эксперименты, которые моделировали сбор данных об отражённом свете Земли. После этого осталось соизмерить эти результаты с возможностями техники.

Свет от Земли (справа), отражающийся от поверхности Луны, существенно слабее, чем солнечный (здесь наложено два кадра). Однако информация о пепельном свете более ценна для поиска экстрасолнечной жизни

"Современные средства позволяют обнаруживать всё более удалённые миры. И если бы нашлась планета с такими характеристиками, следы хлорофилла в спектре были бы слишком нетипичными, чтобы остаться незамеченными. К сожалению, угловое расстояние между далёкими планетами и их звёздами слишком мало, и их свет был бы трудно различим между собой", – говорит профессор Монтанес-Родригес.

Однако эта ситуация уже не кажется серьёзной проблемой: ведь инженерам NASA в прошлом году удалось "заглушить" свет звёзд, мешающий рассмотреть их ближайшее окружение.

Поэтому нам пока остаётся надеяться, что исследователи разных областей смогут объединить свои усилия, и работа по изучению отражённого света экстрасолнечных планет скоро даст желаемые результаты.