En astronomía , el albedo geométrico de un cuerpo celeste es la relación entre su brillo real visto desde la fuente de luz (es decir, en un ángulo de fase cero ) y el de un disco plano idealizado , totalmente reflectante y de dispersión difusa ( lambertiano ) con la misma cruz. -sección. (Este ángulo de fase se refiere a la dirección de las trayectorias de la luz y no es un ángulo de fase en su significado normal en óptica o electrónica ).
La dispersión difusa implica que la radiación se refleja isotrópicamente sin memoria de la ubicación de la fuente de luz incidente. El ángulo de fase cero corresponde a mirar en la dirección de la iluminación. Para los observadores terrestres, esto ocurre cuando el cuerpo en cuestión está en oposición y sobre la eclíptica .
El albedo geométrico visual se refiere a la cantidad de albedo geométrico cuando se tiene en cuenta únicamente la radiación electromagnética en el espectro visible .
Los materiales de la superficie ( regolitos ) de los cuerpos sin aire (de hecho, la mayoría de los cuerpos del Sistema Solar ) son fuertemente no lambertianos y exhiben el efecto de oposición , que es una fuerte tendencia a reflejar la luz directamente hacia su fuente, en lugar de dispersarla. luz de forma difusa.
El albedo geométrico de estos cuerpos puede ser difícil de determinar debido a esto, ya que su reflectancia tiene un pico fuerte para un pequeño rango de ángulos de fase cercanos a cero. [1] La fuerza de este pico difiere notablemente entre cuerpos y solo se puede encontrar realizando mediciones en ángulos de fase suficientemente pequeños. Estas mediciones suelen ser difíciles debido a la necesaria ubicación precisa del observador muy cerca de la luz incidente. Por ejemplo, la Luna nunca se ve desde la Tierra en un ángulo de fase exactamente cero, porque entonces está siendo eclipsada. Otros cuerpos del Sistema Solar no se ven en general en un ángulo de fase exactamente cero, ni siquiera en oposición , a menos que también estén ubicados simultáneamente en el nodo ascendente o descendente de su órbita y, por lo tanto, se encuentren en la eclíptica . En la práctica, las mediciones con pequeños ángulos de fase distintos de cero se utilizan para derivar los parámetros que caracterizan las propiedades de reflectancia direccional del cuerpo ( parámetros de Hapke ). La función de reflectancia descrita por estos se puede extrapolar al ángulo de fase cero para obtener una estimación del albedo geométrico.
Para objetos muy brillantes, sólidos y sin aire, como las lunas de Saturno Encelado y Tetis , cuya reflectancia total ( albedo de Bond ) es cercana a uno, un fuerte efecto de oposición se combina con el alto albedo de Bond para darles un albedo geométrico superior a la unidad (1,4). en el caso de Encelado). La luz se refleja preferentemente directamente hacia su fuente incluso en un ángulo de incidencia bajo , como en la rama o desde una pendiente, mientras que una superficie lambertiana dispersaría la radiación mucho más ampliamente. Un albedo geométrico por encima de la unidad significa que la intensidad de la luz dispersada por unidad de ángulo sólido hacia la fuente es mayor de lo que es posible para cualquier superficie lambertiana.
Las estrellas brillan intrínsecamente, pero también pueden reflejar la luz. En un sistema estelar binario cercano, la polarimetría se puede utilizar para medir la luz reflejada por una estrella en otra (y viceversa) y, por tanto, también los albedos geométricos de las dos estrellas. Esta tarea se ha logrado para los dos componentes del sistema Spica, midiendo el albedo geométrico de Spica A y B como 0,0361 y 0,0136 respectivamente. [2] Los albedos geométricos de las estrellas son en general pequeños; para el Sol se espera un valor de 0,001, [3] pero para estrellas más calientes o de menor gravedad (es decir, gigantes) se espera que la cantidad de luz reflejada sea varias veces mayor. de las estrellas del sistema Spica. [2]
Para el caso hipotético de una superficie plana, el albedo geométrico es el albedo de la superficie cuando la iluminación la proporciona un haz de radiación que llega perpendicular a la superficie.
El albedo geométrico puede ser mayor o menor que el albedo de Bond, dependiendo de las propiedades atmosféricas y de la superficie del cuerpo en cuestión. Algunos ejemplos: [4]