Добро пожаловать на наш астрономический форум!
Надеемся, что здесь вы сможете получить толковые ответы на свои вопросы по любительской астрономии основанные на опыте и знаниях, а не на догадках, мифах и чтении Интернета по диагонали.
Если вы решили присоединиться к нам - придерживайтесь и Вы в своих ответах этих правил

Зоны особого внимания: ЧАВО (FAQ), Обзоры оборудования и Окуляры

Отражательная способность лунного грунта

Обсуждения всех аспектов любительских астрономических наблюдений: статей из ЧАВО и обзоров, инструментов и аксессуаров, астрономических объектов и событий, погоды и явлений...

Модератор: Ernest

Ответить
Аватара пользователя
Ernest
Основатель
Сообщения: 17991
Зарегистрирован: 12 окт 2009, 10:55
Контактная информация:

Отражательная способность лунного грунта

Сообщение Ernest » 02 окт 2012, 19:03

Недавно на СтарЛаб-е вплыл и быстро был "убит" модераторами очередной разоблачитель традиционной науки в применении ее законов к Луне. В частности, им была сделана попытка объяснить особый характер отражательной способности Лунной поверхности отклонениями в физических законах (в том числе оптических) у поверхности нашего спутника. Походя он пнул и программу Аполлон, доказывая при помощи своей "теории" фальсификацию фотографических материалов опубликованных американцами. Дискуссии не дали развиться удавив ее в зародыше.

Между тем особенность отражательной способности Лунной поверхности действительно существует. Так интегральный блеск Луны в первой четверти (когда мы видим освещенной ее половину) составляет всего 8% от блеска Луны в полнолуние. В то время как при идеальном рассеивании (равно во все стороны) падающего на лунную поверхность солнечного света блеск в первой четверти должен быть не менее 35%. То есть Лунная поверхность отражает солнечный свет большей частью назад в сторону Солнца, а индикатриса рассеивания лунной поверхности имеет сильный максимум в сторону источника света. Упомянутый выше мой недолгий оппонент утверждал, что в земных условиях воспроизвести подобные свойства не удалось, даже имея на руках этот самый лунный грунт (по меньшей мере тот, который был доставлен нашей станцией, ей он почему-то доверяет). "Магические" оптические свойства лунного грунта, по его словам, проявляются только на Луне! В частности, по этой причине он саркастически отзывался об американских изображениях, где в тени лунного модуля астронавты и проч. предметы были довольно неплохо освещены рассеянным светом.

Странно. Мне как автомобилисту сразу пришел на ум простой и очевидный земной аналог этого "магического грунта" - световозвращательная краска дорожных знаков. Они как и лунный грунт большую часть падающего света возвращает назад к источнику света (фарам автомобиля и соотв. глазам водителя). В состав такой краски входят мелкие стеклянные шарики. Луч света упавший на стеклянный шарик преломляется на его передней поверхности, отражается от задней и выходит из шарика вновь преломляясь на его фронтальной поверхности, примерно в направлении падающего луча.

Но откуда на Луне стеклянные шарики, которые добавляют в световозвращающую краску дорожных знаков? Их у нас производят продувая расплав стекла воздухом, капельки стекла охлаждаются и падают уже достаточно отвердев в накопители. А на Луне? Думаю, источником таких шариков является грунт самой Луны. Поверхность Луны постоянно бомбардируется метеоритными телами, их удары на скоростях порядка 20-60 км/сек приводят к мгновенному испарению тела самого метеорита, а также испарению и расплавлению части грунта Луны. Расплав разбрызгивается, испарившиеся минералы конденсируются и разлетаются микрокаплями на многие сотни километров от места взрыва осыпаясь на поверхность Луны. То есть лунная поверхность вполне может быть покрыта тонким слоем шариков из остеклованных лунных минералов - результатом метеоритной бомбардировки Луны. Кстати, светлые лучи вокруг кратеров, скорее всего и есть относительно свежие высыпания таких шариков.

Но это догадки. А что на самом деле? На земле стекло это относительно быстро остывающие оксиды, прежде всего оксид кремния (кварц). Что там с составом лунного грунта? Есть-ли там подходящие для остекловывания минералы?

Вот табличка результатов исследования образцов грунта доставленных американцами и нашей Лунной станцией.
Изображение

Вот еще одна диаграмма
Изображение

То есть лунный грунт полон подходящих оксидов: SiO2, TiO2, Al2O3 и т.п.. Они пригодны для производства стекла при быстром охлаждении их расплава. Условия для быстрого охлаждения налицо - экспозиция капелек расплава пока они разлетаются от места взрыва должна приводить именно к быстрому охлаждению. Дело осталось за немногим - убедиться что поверхностные частички лунного грунта имеют вид микрошариков. И тут Интернет в помощь. Вот фотография образцов лунного грунта: http://news.brown.edu/files/article_ima ... -32188.jpg" onclick="window.open(this.href);return false; Как видите, грунт полон стеклянных шариков малых размеров и они, похоже, вполне могут быть ответственны за световозвращательные свойства лунной поверхности.

Почему же опыты с лунным грунтом не показали этой особенной (аномальной) индикатрисы светорассеивания?.. ну если это так - оппонент мог быть просто не в курсе или привирать для пущей убедительности. Думаю, тут все более-менее понятно. Микрошарики рассыпаны тонким слоем по поверхности лунного грунта, в то время как его подложка это брекчия - обломки материнской породы. Поверхностный слой толщиной в доли миллиметра составляет ничтожную долю в столбиках грунта добытых на Луне. Эта брекчия сама по себе никакой особенной оптической аномалией не обладает.

Вот такие мысли.

Аватара пользователя
Астролюбитель
Сообщения: 569
Зарегистрирован: 29 апр 2010, 21:43

Re: Отражательная способность лунного грунта

Сообщение Астролюбитель » 04 окт 2012, 10:08

Эрнест, спасибо за любопытную темку, ознакомился с большим удовольстием.
Единственным приемлемым аргументом для отказа от большой апертуры является отсутствие средств или достойного места, для размещения большого телескопа.( Pluto )

Chudilo
Сообщения: 3
Зарегистрирован: 24 сен 2015, 14:28

Re: Отражательная способность лунного грунта

Сообщение Chudilo » 24 сен 2015, 14:58

Эрнест, спасибо за достаточно простое объяснение эффекта отражательной способности лунного грунта. Но если Ваша теория верна, то сам собой напрашивается вывод о том, что автор темы про оптические аномалии на Луне на СтарЛабе правомерно затрагивает вопрос о подделке съемок о высадку американцев на Луну.
Вы как-то обошли эту тему стороной. Хотелось бы узнать Ваше мнение. Просто как-то не верится, что наши обладая такими данными не "размазали" американцев по всем СМИ. Да еще и во время Холодной войны и гонки вооружений.

Аватара пользователя
Diff
Сообщения: 666
Зарегистрирован: 07 ноя 2013, 12:06

Re: Отражательная способность лунного грунта

Сообщение Diff » 24 сен 2015, 16:22

Вот, благодаря Сhudilo прочитал интересную статью. Спасибо Эрнесту. Попытался по быстрому узнать, что по этому поводу думает современная космическая наука. Точно узнать не удалось, времени нет. Но, оказывается, есть еще такой эффект, по английски называется opposition surge. Т.е. яркость луны возрастет еще на 40-50% если смотреть на нее точно со стороны солнца (что, кстати, делали американские астронавты). Мы с земли никогда не видим луну под такими малыми углами, разве что во время полного лунного затмения.

Если взять формулы для максимального угла отражения шарика, которые мы получили в теме "радуга-дуга", получается, что для того чтобы этот угол был ~5 градусов, коэффициент преломления должен быть 1.8. Оказалось сапфир обладает таким к-том :)

Вопрос почему не видим эффекта радуги (зависимость конуса отражения от длинны волны)? Хотя, у автомобильных номеров тоже эффекта радуги не наблюдается. У стеклянных шариков форма более разнообразна (отличия от сферической) по сравнению с каплями воды?
Последний раз редактировалось Diff 24 сен 2015, 22:05, всего редактировалось 2 раза.

Chudilo
Сообщения: 3
Зарегистрирован: 24 сен 2015, 14:28

Re: Отражательная способность лунного грунта

Сообщение Chudilo » 24 сен 2015, 17:15

Diff писал(а):Т.е. яркость луны возрастет еще на 40-50% если смотреть на нее точно со стороны солнца
В ночь на 28 сентября у нас будет возможность понаблюдать за этим явлением. Суперлуние!

Аватара пользователя
Ernest
Основатель
Сообщения: 17991
Зарегистрирован: 12 окт 2009, 10:55
Контактная информация:

Re: Отражательная способность лунного грунта

Сообщение Ernest » 24 сен 2015, 19:32

Diff писал(а):Но, оказывается, есть еще такой эффект, по английски называется opposition surge. Т.е. яркость луны возрастет еще на 40-50% если смотреть на нее точно со стороны солнца...
В стартовом сообщении этой темы как раз об этом явлении и идет речь

Аватара пользователя
Diff
Сообщения: 666
Зарегистрирован: 07 ноя 2013, 12:06

Re: Отражательная способность лунного грунта

Сообщение Diff » 24 сен 2015, 20:00

я так понял opposition surge это когда от 0 до 4 градусов возрастает на 50%. Т.е. с Земли этот эффект не виден.
https://the-moon.wikispaces.com/Opposition+Surge" onclick="window.open(this.href);return false;

Ответить