Albedo

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Albedo
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Fórmula que describe una ley o un teorema
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Albedo (del latín  albus  "blanco") es una característica de la reflectividad difusa de una superficie.

El valor del albedo para una determinada longitud de onda o rango de longitudes de onda depende de las características espectrales de la superficie reflectante, por lo que el albedo es diferente para diferentes rangos espectrales ( albedo óptico , ultravioleta , infrarrojo ) o longitudes de onda (albedo monocromático).

Dependiendo de la geometría de la superficie reflectante , se distinguen varios tipos de albedo en óptica y astronomía [1] .

La reflexión difusa de la luz por diferentes tipos de superficies se puede mostrar en %, a modo de comparación.

Albedo lambertiano (verdadero, plano)

El albedo verdadero o plano es el coeficiente de reflexión difusa, es decir, la relación entre el flujo de luz dispersado por un elemento de superficie plana en todas las direcciones y el flujo que incide sobre este elemento. Por lo general, se determina utilizando un dispositivo fotométrico especial: el albedómetro .

En el caso de iluminación y observación normales a la superficie, el albedo verdadero se denomina normal [1] .

El albedo normal de la nieve pura es ~0,9, el carbón vegetal ~0,04.

Albedo geométrico

En la fotometría planetaria , se utiliza el concepto de albedo geométrico : y situado perpendicular a la línea de visión (la pantalla de Lambert dispersa la radiación incidente por igual en todas las direcciones) [2] [3] .

El albedo geométrico, a diferencia de los planos y esféricos, puede exceder la unidad (el caso en que la radiación se refleja con especial fuerza hacia la fuente). Así, para Encélado a λ = 550 nm es 1,375 ± 0,008 [4] . Para una esfera lambertiana (una esfera que refleja toda la radiación y con la misma intensidad en todas las direcciones), el albedo geométrico es solo 2/3 (mientras que el esférico es 1) [5] .

El albedo óptico geométrico de la Tierra  es 0,367, el de la Luna  es 0,12 [6] .

Bond y albedo esférico

El albedo esférico se define como la relación entre el flujo de luz dispersado por un cuerpo en todas las direcciones y el flujo que incide sobre ese cuerpo. Se puede determinar tanto para un determinado rango de longitudes de onda, como para todo el espectro [7] .

El albedo esférico para todo el espectro de radiación se denomina albedo de Bond [8] [5] . Sin embargo, tanto el albedo de Bond como el esférico se denominan a veces como un valor relacionado con un cierto rango y, a veces, como un valor para todo el espectro [9] [10] [11] . Por lo tanto, por singularidad, este último se denomina albedo bolométrico de Bond [12] [10] [11] .

Si el albedo esférico de un cuerpo es el mismo en todas las longitudes de onda, es igual al albedo de Bond, y este último no depende del espectro de la fuente de luz. En el caso general, tal dependencia existe [9] [13] . El albedo de Bond está estrechamente relacionado con el balance de energía de un cuerpo celeste y su temperatura [12] .

Relación entre el albedo esférico y geométrico [8] [11] :

dónde:

 es el albedo geométrico;  es la integral de fase igual a dónde:  - ángulo de fase (el ángulo entre las direcciones del objeto al Sol y al observador; es igual a 0 si el objeto está en fase completa);  - función de fase: la relación entre la iluminación creada por el cuerpo en una dirección dada y la creada en la dirección (hacia la fuente) [8] [5] .

Para la dispersión lambertiana (isotrópica) Q = 3/2, y para Rayleigh  - 4/3 [8] .

El albedo de enlace de la Tierra es de aproximadamente 0,29 [14] , el de la Luna es de 0,067 [15] .

Albedo de algunos cuerpos celestes del sistema solar
Planeta
albedo geométrico
albedo esférico
Mercurio 0.106 0.119
Venus 0,65 0.76
Tierra 0.367 0.306
Luna 0.12 0.067
Marte 0.15 0.16
Júpiter 0.52 0.343
Saturno 0.47 0.342
Urano 0.51 0.3
Neptuno 0.41 0.29
Plutón 0.6 0.5


Véase también

Notas

  1. ↑ 1 2 Albedo // Diccionario enciclopédico astronómico / Para la redacción I. A. Klimishina y A. O. Korsun. - Lviv, 2003. - S. 17. - 547 p. — ISBN 966-613-263-X . Copia archivada (enlace no disponible) . Fecha de acceso: 28 de noviembre de 2010. Archivado desde el original el 29 de junio de 2011.    (ukr.)
  2. ↑ Space Physics: Little Encyclopedia / Consejo editorial: R. A. Sunyaev (Editor en jefe) y otros - 2.ª ed., revisada. y adicional - M . : Sov. Enciclopedia, 1986. - S. 117-118. — 783 pág. - (Bib. serie). Archivado el 1 de abril de 2022 en Wayback Machine .
  3. ↑ N. Alexandrovich. Fundamentos de Astrofotometría . Departamento de Astrofísica de Altas Energías. Consultado el 19 de mayo de 2011. Archivado desde el original el 20 de marzo de 2012.
  4. ↑ Verbiscer A., ​​French R., Showalter M., Helfenstein P. Enceladus: Cosmic Graffiti Artist Caught in the Act  //  Science: journal. - 2007. - vol. 315 , núm. 5813 . — P. 815 (material de apoyo en línea, tabla S1) . -doi : 10.1126 / ciencia.1134681 . - . —PMID 17289992 .
  5. ↑ 1 2 3 Seager S. 3. Temperatura, albedos y relaciones de flujo // Atmósferas de exoplanetas: procesos físicos. — Princeton University Press, 2010. — P. 35–38. — 264 págs. — ISBN 9781400835300 .
  6. ↑ Tholen DJ , Tejfel VG, Cox AN Capítulo 12. Planetas y satélites  // Cantidades astrofísicas de Allen / Arthur N. Cox. — 4ª ed. - Springer Science & Business Media, 2000. - P. 299, 307. - 719 p. — ISBN 9780387987460 . - .
  7. ↑ E. V. Kononovich, V. I. Moroz. Curso General de Astronomía: Libro de Texto / Ed. V. V. Ivanova. - ed. 6to. - M. : LENAND, 2017. - S. 305. - 544 p. — (Libro de texto universitario clásico). - ISBN 978-5-9710-4384-3 .
  8. ↑ 1 2 3 4 Burrows A., Orton G. Giant Planet Atmospheres // Exoplanets / S. Seager. - Prensa de la Universidad de Arizona, 2010. - P.  425 . — 526 pág. - ISBN 978-0-8165-2945-2 .
  9. ↑ 1 2 Ridpath I. Bond albedo // Diccionario de  astronomía . — 2ª ed. revisado. - Oxford University Press, 2012. - Pág. 61. - 534 p. - ISBN 978-0-19-960905-5 .
  10. ↑ 1 2 Li J.-Y., Helfenstein P., Buratti B., Takir D., Clark BE Fotometría de  asteroides // Asteroides IV / P. Michel, FE DeMeo, WF Bottke. — Prensa de la Universidad de Arizona, 2015. — P. 132–133. — 945 pág. — ISBN 9780816532131 . -arXiv : 1502.06302 . _ - . -doi : 10.2458 / azu_uapress_9780816532131-ch007 .
  11. ↑ 1 2 3 El albedo es esférico // Diccionario enciclopédico astronómico / Detrás de la redacción I. A. Klimishina y A. O. Korsun. - Lviv, 2003. - S. 18. - 547 p. — ISBN 966-613-263-X . Copia archivada (enlace no disponible) . Fecha de acceso: 28 de noviembre de 2010. Archivado desde el original el 29 de junio de 2011.    (ukr.)
  12. ↑ 1 2 Verbiscer AJ, Helfenstein P., Buratti BJ Propiedades fotométricas de los hielos del sistema solar  // La ciencia de los hielos del sistema solar / MS Gudipati, J. Castillo-Rogez. - Springer Science & Business Media, 2012. - P. 49. - 658 p. — (Biblioteca de Astrofísica y Ciencias del Espacio, Volumen 356). - ISBN 978-1-4614-3076-6 . — . -doi : 10.1007 / 978-1-4614-3076-6_2 .
  13. ↑ Dyudina, Ulyana; Zhang, Xi; Li, Liming et al. Curvas de luz reflejada, albedos esféricos y de enlace de exoplanetas similares a Júpiter y Saturno  (inglés)  // The Astrophysical Journal  : journal. - Ediciones IOP , 2016. - Vol. 822 , n. 2 . -doi : 10.3847 / 0004-637X/822/2/76 . — . -arXiv : 1511.04415 . _
  14. ↑ Stephens GL, O'Brien D., Webster PJ et al.  El albedo de la Tierra  // Reseñas de Geofísica : diario. - 2015. - Vol. 53 , núm. 1 . - pág. 141-163 . -doi : 10.1002/ 2014RG000449 .
  15. ↑ Artículo de V. G. Surdin, SAI . Consultado el 2 de diciembre de 2015. Archivado desde el original el 5 de noviembre de 2015.

Enlaces

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