Enceladus'un albedo neden 1'den büyük?

Satürn'ün uydularından biri olan Enceladus, 1.38 geometrik albedo ve 0.81 bond albümüne sahip. Enceladus'un geometrik albedo nasıl birden büyük olabilir? Geometrik albedo ile bond albedo arasındaki benzerlikler veya farklılıklar nelerdir?

Bunu cevaplamak için, geometrik ve bağ albedoslarının nasıl tanımlandığını gerçekten anlamak gerekir. Daha basit olduğu için bond albedo ile başlayalım.

Bond Albedo

Bağ Albedo yansıtılır bir yüzeye isabet enerji sadece bölümüdür. Süreci basitleştirmek için, diyelim ki Enceladus'ta aynı enerjiden 100 foton çekiyorum. Yüzeye çarpan 100 fotondan 81'i geri yansıtılacak ve 19'u emilecek. Bu bond albedo'nun$81/100 = 0.81$.

Basit değil mi? Bu nedenle, bond albedo asla 1'den büyük olamaz çünkü aldığınızdan daha fazla foton geri yansıtamazsınız. Bu, sıfır bağlı bir albüminin hiçbir ışığın yansıtılmadığını ve hepsinin emildiğini gösterirken, birinin bağ albümininin tüm ışığın yansıtıldığını ve hiçbir ışığın emilmediğini ima eder.

Geometrik Albedo

Geometrik albedo'nun tanımı biraz daha karmaşıktır. Ancak fark etmeniz gereken ilk şey, bunun sıfırdan bir ölçeğe kadar düz olmamasıdır. Birinin geometrik bir albedo, bağ albedo için olduğu gibi tüm ışığın yansıtıldığı anlamına gelmez. Şimdi geometrik albedoyu tanımlamaya çalışalım.

Geometrik albedo hakkında bond albedo'dan farklı kılan iki önemli nokta vardır.

Bond albedo için, yalnızca toplam gelen ışık miktarı ve yansıyan ışığın toplam miktarı hakkında konuştuk. Bu, söz konusu ışığın bir gözlemcisi hakkında hiçbir şey söylemez. Sadece yüzeyinize çarpan ve yansıyan ve albedo'yu bond albedo tanımına göre hesaplamamıza izin veren her fotonu bilmenin sihirli bir yoluna sahibiz. Diğer yandan geometrik albedo, ışığı belirli bir bakış noktasından gözlemleme yeteneğinizi dikkate alır.

İkinci önemli nokta, geometrik albedo'nun, belirli bir yüzeyinizin referans bir yüzeye kıyasla ışığı size geri ne kadar iyi yansıttığının bir ölçüsüdür.. Şimdi iki yüzeyiniz olduğunu düşünün, biri Enceladus'un yüzeyi, diğeri "referans yüzeyiniz". Bu referans yüzeyi "idealize edilmiş" bir yansıtıcıdır, yani ona çarpan her fotonu yansıtır (1'lik bir bağ albümine sahip olur). Buradaki anahtar, ışığı izotropik olarak yansıtmasıdır. Bununla kastettiğim, ışığın tercih edilen herhangi bir yönde yansıtılmaması, aksine her yöne eşit olarak yansıtılmasıdır. Şimdi 100 fotonunuz referans yüzeyinize çarpıyor ve 100 fotonuz da yansıtılıyor, ancak hepsi rastgele yönlere yansıdığı için sadece 10 foton aslında kameranıza / gözünüze / dedektörünüze ulaşıyor. Enceladus ile ne olabileceği, yüzeyin doğru özelliklere sahip olması, böylece 100 fotonun yüzeye çarpması,tercihen ışığı belirli bir yönde yansıtır . Dedektörünüze referans yüzeyden daha fazla foton gönderiyor. Geometrik albedo, Enceladus tarafından dedektörünüze ne kadar ışık yansıtıldığının referans yüzey tarafından dedektörünüze ne kadar ışık yansıtıldığı oranıdır. Bu durumda,$14/10 = 1.4$.

Küçük bir ek nokta, bu tanımın dedektörünüzün ışık kaynağınızla aynı yönde olmasına dayanmasıdır. Başka bir deyişle, geometrik albedo, yüzeyinizin referans yüzeye kıyasla ne kadar geriye yansıyabileceğinin (yani, fotonların kaynağına geri yansıttığının) bir ölçüsüdür . Teknik olarak, yüzeyiniz retroreflektörlerden oluştuğunda geometrik albedo maksimum değere ulaşır.