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行星照

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土星的卫星土卫八被土星照照亮。这是一张被强化的照片,因为土星照非常微弱,以人类的裸眼是看不见的。
克莱门汀号在1994年捕获到被地照照亮的月球画面。克列门丁的照相机揭露(从右至左)被地照照亮的月球太阳的炫光和行星的土星火星水星(左下方的三个光点)都从月球黑暗的边缘升起。

行星照的现象是行星反射的阳光照亮天然卫星黑暗面的现象。通常,这会使卫星的黑暗面沐浴在柔和且微弱的光线下。最为人熟知的行星照例子就是地照,在细长的眉月时最容易看见这种现象。行星照在太阳系的各处都能看见:特别是卡西尼号太空船最近传回来的照片,土星卫星背向阳光未被照亮的一面也能看得见。


行星照的图说。

地照

列奥那多·达芬奇莱斯特手稿中描绘的眉月和地球反照
实际拍摄到的地照

地照是月球的夜晚部分反射的来自地球的光线,也被称为月球的灰光或是新月怀老月

地球反照是在新月的前后可以短暂观察到的一种现象,发生在残月之后或眉月之前的月相。当月相是新月之际,从月球看到的地球几乎完全未被阳光照亮的部分,从地球反射到月球夜晚一侧的阳光便会被反映出来,使夜晚的月球散发出依稀的微光,让整个球面都朦胧可见。

列奥那多·达芬奇早在1500年代就意识到地球和月亮都会反射阳光而做出了解释,从地球反射到月球的阳光再被反射回地球,成为地球反照,故此现象又称为达芬奇光(da Vinci glow)。

地球反照被利用来协助测量地球的反照率,这些资料被用来分析全球的云覆盖率和气候的因素。海洋的反射至少占了10%,陆地反射10-25%的阳光,云的反射大约在50%,所以,可以确定在任何时间的地球白天侧反射到月球的光量,和从月球可见部分反射回来的地球反照有多亮。

金星与有着地球反照月球的合。

研究地球反照可以显示地球的云层如何随着时间的推移而变化,初步的结果显示在1985年和1997年之间,云量的覆盖率变化减少约6.5%,而在1997年至2003年则有相对应的增加。这对气候的研究有特别的意义,特别是关于全球暖化。有些云因为会补获热量,而有变暖的影响,但是其他的云却有冷却的效果,而且因为反照率的增加,因而使得对全球温度的影响仍然不清楚 [1]页面存档备份,存于互联网档案馆

参见:安德烈-路易·丹容丹容量表

环照


卡西尼号长时间曝光的影像中,土星环的亮光照亮了土星的背阳面。

搜寻类地行星

科学家指导NASA从事类地行星探测的计划,启动了类地行星发现者(TPF,Terrestrial Planet Finder)任务[2]。 TPF将从行星环绕恒星的轨道上搜寻行星照,以研究是否有生命藏匿在其中。它将使用先进的望远镜技术从反射的行星照中来寻找生命的痕迹,包括水、氧气和甲烷等。

欧洲空间局也有相似的任务,命名为达尔文任务,正在研议之中。这也会像研究地球的行星照一样,来检测生命的征兆。[3]页面存档备份,存于互联网档案馆)。

不同于天文上一般的挑战,这些任务面临最严重的挑战不是来自在微弱的星球收集足够的光子,而是在非常靠近明亮恒星的旁检测出光度微弱的行星。就一颗类地行星与炙热的主恒星对比,在热红外线上大约是~10−6-10−7,或在可见光和近红外线上是 ~10−9-10−10。由于这个原因,达尔文任务和类地行星发现者-I,都会在热红外线的波段上工作。但是,使用光学和近红外线搜寻类地行星也有其优势,因为对给定大小的望远镜,会有着较小的衍射极限。因此,NASA也进行一个类地行星发现者-C的任务,它会使用光学和近红外线的波常来搜寻和研究类地行星。类地行星发现者-C同时也会针对系外行星的行星照进行研究,达尔文和类地行星发现者-I将搜寻这些被行星释放(或是散射)的热红外线,而大多数的天文学家不认为那些是行星照。

为这些任务作准备,天文学家已经对地照进行了详细的观测。天文学家特别关注地照是否可以在红边(红光临界区),一种在植物光谱上的特征上观测得到。 来自一个岩质系外行星的光中类似光谱特征的发现将会特别有趣,因为它可能是来自于一个光能补获的有机体。而红边几乎可以肯定是通过地照直接观测地球上生物最简单的方法。对另一个有类似生命的行星而言,由于是在事前不知道的光谱波长特征,它可能也是种极难解释的一种特征(与大多数的原子或分子光谱特征不同)。

相关条目

参考资料

  • Ford, E. B., Turner, E.L. & Seager, S. (2001) ``Characterization of extrasolar terrestrial planets from diurnal photometric variability Nature, Volume 412, Issue 6850, pp. 885-887. link Archive.is存档,存档日期2012-12-14 and preprint页面存档备份,存于互联网档案馆
  • Seager, S., Turner, E. L., Schafer, J., & Ford, E. B. (2005) ``Vegetation's Red Edge: A Possible Spectroscopic Biosignature of Extraterrestrial Plants Astrobiology, Volume 5, Issue 3, pp. 372-390. (link and preprint Archive.is存档,存档日期2012-07-07)
  • Qiu J, Goode PR, Palle E, Yurchyshyn V, Hickey J, Rodriguez PM, Chu MC, Kolbe E, Brown CT, Koonin SE. Earthshine and the Earth's albedo: 1. Earthshine observations and measurements of the lunar phase function for accurate measurements of the Earth's Bond albedo. Journal of Geophysical Research-Atmospheres. 2001, 108 (D22): 4709. 

外部链接