Ar dieną iš Mėnulio galima pamatyti žvaigždes?
Trumpas atsakymas: Taip. Kadangi Mėnulis beveik neturi atmosferos, jo dangus išlieka juodas net dieną, todėl žvaigždes galima pamatyti. Tačiau ryški saulės šviesa Mėnulio paviršiuje apsunkina jų stebėjimą akimis ar fotoaparatu.
Pagrindinė mintis
Dieną Žemėje dangus atrodo mėlynas, nes oro molekulės išsklaido saulės šviesą. Mėnulyje beveik nėra oro, todėl saulės šviesa neišsisklaido į mėlyną dangų. Tai reiškia, kad dangus virš Mėnulio išlieka tamsus, net ir saulei patekėjus.
Žvaigždės vis dar šviečia ir būtų virš tamsaus dangaus. Tačiau Mėnulio paviršius ir saulės šviesa yra labai ryškios. Mūsų akys tampa mažiau jautrios ryškioje šviesoje, todėl silpnos žvaigždės išbluksta.
Fotoaparatai, nustatyti ryškioms mėnulio scenoms fotografuoti, taip pat nepastebi žvaigždžių, nebent jie naudoja ilgą ekspoziciją. Jei slėpsitės tamsiame šešėlyje arba prisidengsite akis nuo Saulės, blankesnes žvaigždes Mėnulyje lengviau pamatyti.
Kaip tai veikia moksliškai
Įvardyti dėsniai / principai: Poveikis/dėsnis: Reilio sklaida (kodėl Žemės dangus yra mėlynas) ir žmogaus prisitaikymas prie tamsos (kaip akys prisitaiko prie silpnos šviesos).
Relio sklaida apibūdina, kaip mažos atmosferos dalelės išsklaido trumpus (mėlynus) saulės šviesos bangos ilgius. Žemės oras išsklaido daug saulės šviesos, todėl dienos dangus tampa šviesus ir žvaigždės paslėptos. Mėnuliui trūksta didelės atmosferos, todėl sklaidos beveik nėra.
Dėl to dangus virš Mėnulio paviršiaus išlieka iš esmės juodas, nesvarbu, ar yra Mėnulio diena, ar naktis. Matomumas priklauso nuo kontrasto: žvaigždė matoma tik tada, kai jos šviesa išsiskiria iš ryškaus saulės apšviesto paviršiaus ir akinimo, pasiekiančio akis. Žmogaus akys praranda jautrumą ryškioje šviesoje (jos nėra prisitaikiusios prie tamsos), o fotoaparatai turi ribotą dinaminį diapazoną (jie negali užfiksuoti labai ryškių ir labai silpnų objektų vienu metu).
Šie apribojimai paaiškina, kodėl žvaigždes sunku pamatyti iš saulės apšviesto Mėnulio, net jei jos yra.
Kaip mes tai žinome: Astronautų ataskaitose ir kosminėje fotografijoje rodomi ryškūs Mėnulio paviršiaus vaizdai, kuriuose žvaigždės neįrašomos, nebent ekspozicija nustatyta silpniems objektams. Laboratorinė optika ir sklaidos fizika taip pat numato juodą Mėnulio dangų.
Kur tai pastebėsi
- Stovint saulėtoje Mėnulio dalyje: žvaigždės matomos, bet sunkiai įžiūrimos, nebent esate tamsiame šešėlyje.
- Žvelgiant atgal į tamsų dangų iš Mėnulio orbitos arba iš užtamsinto erdvėlaivio lango: žvaigždės matomos, jei nesate tiesioginiuose saulės spinduliuose.
- Apolono paviršiaus nuotraukos: ryškiose scenose žvaigždžių nematyti, nes kameros ekspozicijos buvo pritaikytos dienos šviesai, o ne silpnai žvaigždžių šviesai .
Eksperimentas
Modelis „Žvaigždžių stebėjimas dienos šviesoje“
Sauga: Nešvieskite ryškių šviesų į akis.
Priemonės
- tamsus kambarys
- maža ryški lempa (atspindinti saulę)
- blankus LED arba toli padėtas žvaigždės lipdukas
- baltas kartonas
- kuris atspindėtų mėnulio paviršių.
Žingsniai
- Padėkite blankų LED arba žvaigždės lipduką viename kambario gale tamsoje ir stebėkite jį; atkreipkite dėmesį, kad jį lengva matyti.
- Įjunkite ryškią lempą ir padėkite baltą kartoną ten, kur stovėsite ir žiūrėsite; nukreipkite lempą taip, kad ji apšviestų kartoną taip, kaip saulė apšviečia Mėnulį.
- Žiūrėkite į blankų LED arba lipduką, būdami atsisukę į apšviestą kartoną, ir atkreipkite dėmesį, kad žvaigždę sunku matyti.
- Pasitraukite į šešėlinę vietą už kartono, kad ryški šviesa būtų užblokuota, ir pažiūrėkite dar kartą; blankų LED arba lipduką bus lengviau matyti. Ką tai rodo: Ryškus priekinis apšvietimas arba akinimas paslepia blankias fono žvaigždes, tačiau užblokavus akinimą, žvaigždes bus lengviau matyti.
Naudingi terminai
- Reilio sklaida: kaip mažytės oro dalelės išsklaido saulės šviesą ir dangų paverčia mėlynu.
- Adaptacija tamsoje: kaip jūsų akys tampa jautresnės po buvimo tamsoje.
- Dinaminis diapazonas: diapazonas tarp ryškiausios ir silpniausios šviesos, kurią kamera ar akis gali vienu metu užfiksuoti.
- Atmosfera: dujų sluoksnis aplink planetą, kuris gali išsklaidyti šviesą ir padaryti dangų ryškų.
Vaikai klausia
Ar astronautas galėtų matyti žvaigždes dėvėdamas šalmą?
Taip, jei astronautas nežiūri į Saulę ir šalmo skydelis ar kostiumo atspindžiai neužstoja žvaigždžių.
Kodėl nuotraukose iš Mėnulio nematyti žvaigždžių?
Kameros buvo nustatytos ryškioms mėnulio scenoms, todėl trumpos ekspozicijos praleido silpną žvaigždžių šviesą .
Ar dienos metu iš Mėnulio matomos visos žvaigždės?
Tik ryškesnės žvaigždės ir planetos gali būti matomos prieš akinimą; dauguma silpnų žvaigždžių bus paslėptos, nebent būtumėte apsaugoti nuo saulės šviesos.