2009年8月3日 星期一

觀天入門:地球照

有日光、月光,那有沒有「地光」?觀察地球照(Earthshine)在月球不受光的部份,估計每個月相(Phase)在不同月份時的地球照強度。將你的觀察結果和氣象報告的衛星雲圖做比較,看看它們有沒有什麼關連性。

幾乎每個人都有這樣的經驗,在蛾蝞月時月亮的黑暗區域好像還是看得到,有著淡淡的光輝,如下圖所示。這就是地球照,由我們所處的地球反射太陽光照在月球不受光的部份所造成的。聯想一下:地球的夜晚,銀色的月光灑在大地上;月球的夜晚,銀色的地光灑在大月上。

Earthshine on the Moon

地球照最有意思的是它的強度會變化,原因不僅是月相變化的影響。通常當蛾蝞月愈增、愈來愈明亮的時候,地球照就愈難以看見。其原因為(1)蛾蝞月受光面的亮度壓倒性的超過地球照,(2)對月球來說,地球由盈轉虧,從「滿地」變成「弦地」。那麼在不同月份但相同的月相下,地球照的強度就會相同嗎?答案的關鍵在於地球反射太陽光的那一面上,有時陸地多一點,有時海洋多一點,有時雲層覆蓋比較多,有時比較少。尤其是雲層,雲層有很高的反射性,地球照的強度比較高。現在電視台和許多網站都有提供衛星雲圖,衛星雲圖記錄了廣大範圍(數千英哩)的天氣型態,你可以估計當時地球受光面的雲層遮蔽率,以及陸地和海洋面積比例。(不要與針對你家附近的氣象雷達圖混淆了。)

那麼地球照的強度又如何估計呢?你可以訂一個0分到10分的評分系統,0就表示完全看不出地球照。10分表示你可以看到最多的月球海。然後再依你可以看到的月球表面地形特徵及數量,訂出中間的等級。

觀察曙光或暮色的亮度、月亮懸掛的高度、大氣的清澈度(Transparency)對地球照的影響。找出在日落後多短的時間可以見到地球照,或是日出前多短的時間就見不到地球照。霾是否輕易的使你看不出地球照?在天氣良好的夜晚,一開始地球照十分明顯,當月亮降到某一個角度時,雖然蛾蝞月還是可以看到,但地球照卻看不見了,這是因為光線在大氣中走過更長的距離。你是否看到這個現象,若有的話,你可以看到地球照的最小角度為何?透過仔細觀察並決定地球照消失時相同高度的最暗星等,還可以更準確地估計地球照的強度。(儘可能避開城市光害的影響)。

問題

一、每個晚上,你給地球照強度的評分為何?在你肉眼仍能看見地球照的最大月相為何?你給當時的地球照評分為何?憑著地球照,你能看到最小的月球表面地形特徵為何?最快在日落後多久你就可以看到地球照?曙光或暮光的亮度、月亮懸掛的高度、大氣的清澈度對你的觀測有什麼影響?

二、當地球受光面雲層較多的時候,是不是你也看到較強的地球照

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