Planetshine es la iluminación tenue, por la luz solar reflejada desde un planeta , de todo o parte del lado oscuro de cualquier luna que orbita el cuerpo. La luz planetaria es el reflejo difuso de la luz solar de un planeta, cuyo albedo se puede medir.
El ejemplo más observado y familiar de brillo planetario es el brillo terrestre en la Luna , que es más visible desde el lado nocturno de la Tierra cuando la fase lunar es creciente o casi nueva , [1] sin el brillo atmosférico del cielo diurno . Normalmente, esto da como resultado que el lado oscuro de la Luna quede bañado por una luz tenue.
Planetshine también se ha observado en otras partes del Sistema Solar . En particular, la sonda espacial Cassini utilizó el brillo de Saturno para obtener imágenes de partes de las lunas del planeta , incluso cuando no reflejan la luz solar directa. La sonda espacial New Horizons utilizó de manera similar el brillo de Caronte para descubrir variaciones del albedo en el lado oscuro de Plutón . [2]
Aunque utilizó un modelo geocéntrico en el año 510 d.C., el matemático y astrónomo indio Aryabhata fue el primero en explicar correctamente cómo los planetas y las lunas no tienen luz propia, sino que brillan debido al reflejo de la luz solar en su Aryabhatiya . [3]
El brillo terrestre es la luz terrestre visible reflejada desde el lado nocturno de la Luna . También se le conoce como el resplandor ceniciento de la Luna o como "la Luna nueva con la Luna vieja en el brazo". [4]
El brillo terrestre es más visible desde unas cuantas noches antes hasta unas cuantas noches después de la luna nueva , durante la fase creciente (creciente o menguante). Cuando la fase lunar es nueva vista desde la Tierra , la Tierra parecería casi completamente iluminada por el sol desde la Luna. La luz del sol se refleja desde la Tierra hacia la cara nocturna de la Luna. La cara nocturna parece brillar débilmente y todo el disco de la Luna está débilmente iluminado.
Leonardo da Vinci explicó el fenómeno a principios del siglo XVI cuando se dio cuenta de que tanto la Tierra como la Luna reflejan la luz del sol al mismo tiempo. La luz se refleja de la Tierra a la Luna y de regreso a la Tierra en forma de brillo terrestre.
Earthshine se utiliza para ayudar a determinar el albedo actual de la Tierra. Los datos se utilizan para analizar la nubosidad global , un factor climático. Los océanos reflejan la menor cantidad de luz, aproximadamente el 10%. La tierra refleja entre el 10% y el 25% de la luz solar y las nubes reflejan alrededor del 50%. Por lo tanto, la parte de la Tierra donde es de día y desde donde la Luna es visible determina qué tan brillante aparece el brillo terrestre en la Luna en un momento dado.
Los estudios del brillo terrestre se pueden utilizar para mostrar cómo la cobertura de nubes de la Tierra varía con el tiempo. Los resultados preliminares muestran una caída del 6,5% en la cobertura de nubes entre 1985 y 1997 y un aumento correspondiente entre 1997 y 2003. Esto tiene implicaciones para la investigación climática, especialmente en lo que respecta al calentamiento global . Todas las nubes contribuyen a un aumento del albedo; sin embargo, algunas nubes tienen un efecto de calentamiento neto porque atrapan más calor del que reflejan, mientras que otras tienen un efecto de enfriamiento neto porque su albedo aumentado refleja más radiación de la que atrapan calor. Entonces, si bien el albedo de la Tierra está aumentando considerablemente, la incertidumbre sobre la cantidad de calor atrapado significa que el efecto general sobre la temperatura global sigue sin estar claro. [5]
Las características de la Tierra , la Luna y algunos otros cuerpos tienen, hasta cierto punto, propiedades retrorreflectantes . La luz que incide sobre ellos se retrodispersa , o se refleja de manera difusa, preferentemente en la dirección de donde proviene y no en otras direcciones. Si la luz proviene del Sol, se refleja preferentemente hacia el Sol y en direcciones cercanas. Por ejemplo, cuando su fase está llena, la Luna refleja la luz preferentemente hacia el Sol y también hacia la Tierra, que está casi en la misma dirección. Por lo tanto , vista desde la Tierra, la Luna llena parece más brillante de lo que sería si dispersara la luz uniformemente en todas direcciones. De manera similar, cerca de la luna nueva , la luz solar que ha sido retrodispersada desde la Tierra hacia el Sol y también hacia la Luna, que está casi en la misma dirección, y luego retrodispersada nuevamente desde la Luna hacia la Tierra, parece mucho más brillante, vista desde la Tierra, de lo que sería. sin los efectos retrorreflectantes.
La retrorreflexión se produce mediante esferas de material transparente sobre la superficie reflectante. Cuando encuentra una esfera transparente, la luz se refleja y refracta preferentemente en un camino, dentro de la esfera, que sale en la dirección por la que entró. En la Tierra, las esferas son gotas de agua en las nubes. En la Luna se encuentran en la superficie un gran número de esferas sólidas y vítreas. Se cree que se formaron a partir de gotas de material eyectado fundido , producido por eventos de impacto , que se enfriaron y solidificaron antes de volver a caer a la superficie.
Ringshine es cuando la luz solar es reflejada por el sistema de anillos de un planeta sobre el planeta o sobre las lunas del planeta. Esto se ha observado en muchas de las fotografías tomadas desde la sonda Cassini . [6]
Los científicos del Programa Navigator de la NASA , que se especializa en la detección de planetas terrestres, han respaldado el lanzamiento de una misión Terrestrial Planet Finder (TPF). [7] TPF detectaría la luz reflejada por planetas que orbitan alrededor de estrellas para investigar si podrían albergar vida. Utilizaría tecnologías telescópicas avanzadas para buscar marcas de vida en la luz reflejada por los planetas, incluidos agua, oxígeno y metano.
La Agencia Espacial Europea está considerando una misión similar, llamada Darwin . También estudiará la luz de los planetas para detectar señales de vida. [8]
A diferencia de muchos desafíos astronómicos tradicionales, el desafío más serio para estas misiones no es recolectar suficientes fotones del planeta débil, sino detectar un planeta débil que está extremadamente cerca de una estrella muy brillante. Para un planeta terrestre, la relación de contraste del planeta con sus estrellas anfitrionas es aproximadamente ~10 −6 -10 −7 en el infrarrojo térmico o ~10 −9 -10 −10 en el infrarrojo óptico/cercano. Por este motivo, Darwin y Terrestrial Planet Finder-I trabajarán en el infrarrojo térmico. Sin embargo, la búsqueda de planetas terrestres en el infrarrojo óptico/cercano tiene la ventaja de que el límite de difracción corresponde a un ángulo menor para un telescopio de tamaño determinado. Por lo tanto, la NASA también está llevando a cabo una misión Terrestrial Planet Finder-C que buscará y estudiará planetas terrestres utilizando longitudes de onda ópticas (e infrarrojas cercanas). Mientras que Terrestrial Planet Finder-C tiene como objetivo estudiar la luz de planetas extrasolares, Darwin y Terrestrial Planet Finder-I buscarán luz infrarroja térmica que sea reirradiada (en lugar de dispersada) por el planeta.
En preparación para estas misiones, los astrónomos han realizado observaciones detalladas del brillo terrestre, ya que el brillo terrestre tiene las características espectroscópicas de la luz reflejada por la Tierra. Los astrónomos han prestado especial atención a si la medición del brillo terrestre puede detectar el borde rojo , una característica espectral debida a las plantas. La detección de una característica espectral similar en la luz de un planeta extrasolar sería particularmente interesante, ya que podría deberse a un organismo captador de luz. Si bien el borde rojo es casi con certeza la forma más fácil de detectar vida en la Tierra directamente a través de observaciones del brillo terrestre, podría ser extremadamente difícil interpretar una característica similar debido a la vida en otro planeta, ya que la longitud de onda de la característica espectral no se conoce de antemano ( a diferencia de la mayoría de las características espectrales atómicas o moleculares).
Rush - Earthshine del álbum Vapor Trails (remasterizado 2013). Música Lee, Lifeson. Letras de Peart