行星照

维基百科,自由的百科全书
跳转至: 导航搜索
土星的衛星土衛八被土星照照亮。這是一張被強化的照片,因為土星照非常微弱,以人類的裸眼是看不見的。
克列門丁太空船在1994年捕獲到被地照照亮的月球畫面。克列門丁的照相機揭露(從右至左)被地照照亮的月球太陽的炫光和行星的土星火星水星(左下方的三個光點)都從月球黑暗的邊緣升起。


行星照的現象是行星反射的陽光照亮天然衛星黑暗面的現象。通常,這會使衛星的黑暗面沐浴在柔和且微弱的光線下。最為人熟知的行星照例子就是地照,在細長的眉月時最容易看見這種現象。行星照在太陽系的各處都能看見:特別是卡西尼號太空船最近傳回來的照片,土星衛星背向陽光未被照亮的一面也能看得見。

Earthshine diagram.png
行星照的圖說。

地照[编辑]

地照是月球的夜晚部份反射的來自地球的光線,也被稱為月球的灰光或是新月懷老月

李奧納多·達文西在1506年至1510年間的Codex Leicester上,描繪的眉月和地球反照的部份。

地球反照是在新月的前後可以短暫觀察到的一種現象,發生在殘月之後或眉月之前的月相。當月相是新月之際,從月球看到的地球幾乎完全未被陽光照亮的部份,從地球反射到月球夜晚一側的陽光便會被反映出來,使夜晚的月球散發出依稀的微光,讓整個球面都朦朧可見。

月球反射的地球光,明亮的區域是直接被太陽照亮的,其餘可見的月球則是被自地球的反射光照亮的。
使用望遠鏡下所拍攝的地照現象,明亮的區域是直接被太陽光照亮的,其餘可見的月球部分則是被來自地球的反射光所照亮的。

李奧納多·達文西早在1500年代就意識到地球和月亮都會反射陽光而做出了解釋,從地球反射到月球的陽光再被反射回地球,成為地球反照。

地球反照被利用來協助測量地球的反照率,這些資料被用來分析全球的雲覆蓋率和氣候的因素。海洋的反射至少佔了10%,陸地反射10-25%的陽光,雲的反射大約在50%,所以,可以確定在任何時間的地球白天側反射到月球的光量,和從月球可見部分反射回來的地球反照有多亮。

金星與有著地球反照月球的合。

研究地球反照可以顯示地球的雲層如何隨著時間的推移而變化,初步的結果顯示在1985年和1997年之間,雲量的覆蓋率變化減少約6.5%,而在1997年至2003年則有相對應的增加。這對氣候的研究有特別的意義,特別是關於全球暖化。有些雲因為會補獲熱量,而有變暖的影響,但是其他的雲卻有冷卻的效果,而且因為反照率的增加,因而使得對全球溫度的影響仍然不清楚 [1]

參見:安德烈-路易·丹戎丹容量表

環照[编辑]

Saturn from Cassini Orbiter (2007-01-19).jpg
卡西尼號長時間曝光的影像中,土星環的亮光照亮了土星的背陽面。

搜尋類地行星[编辑]

科學家指導NASA從事類地行星探測的計畫,啟動了類地行星發現者(TPF,Terrestrial Planet Finder)任務[2]。 TPF將從行星環繞恆星的軌道上搜尋行星照,以研究是否有生命藏匿在其中。它將使用先進的望遠鏡技術從反射的行星照中來尋找生命的痕跡,包括水、氧氣和甲烷等。

歐洲太空總署也有相似的任務,命名為達爾文任務,正在研議之中。這也會項研究地球的行星照一樣,來檢測生命的徵兆。[3]

不同於天文上一般的挑戰,這些任務面臨最嚴重的挑戰不是來自在微弱的星球收集足夠的光子,而是在非常靠近明亮恆星的旁檢測出光度微弱的行星。就一顆類地行星與炙熱的主恆星對比,在熱紅外線上大約是~10−6-10−7,或在可見光和近紅外線上是 ~10−9-10−10。由於這個原因,達爾文任務和類地行星發現者-I,都會在熱紅外線的波段上工作。但是,使用光學和近紅外線搜尋類地行星也有其優勢,因為對給定大小的望遠鏡,會有著較小的繞射極限。因此,NASA也進行一個類地行星發現者-C的任務,它會使用光學和近紅外線的波常來搜尋和研究類地行星。類地行星發現者-C同時也會針對系外行星的行星照進行研究,達爾文和類地行星發現者-I將搜尋這些被行星釋放(或是散射)的熱紅外線,而大多數的天文學家不認為那些是行星照。

為這些任務作準備,天文學家已經對地照進行了詳細的觀測。天文學家特別關注地照是否可以在紅邊(紅光臨界區),一種在植物光譜上的特徵上觀測得到。 來自一個岩質系外行星的光中類似光譜特徵的發現將會特別有趣,因為它可能是來自於一個光能補獲的有機體。而紅邊幾乎可以肯定是通過地照直接觀測地球上生物最簡單的方法。對另一個有類似生命的行星而言,由於是在事前不知道的光譜波長特徵,它可能也是種極難解釋的一種特徵(與大多數的原子或分子光譜特徵不同)。

相關條目[编辑]

參考資料[编辑]

  • 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 and preprint
  • 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)
  • 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. 

外部鏈結[编辑]