Perché l'albedo di Encelado è maggiore di 1?

Encelado, una delle lune di Saturno, ha un albedo geometrico di 1,38 e un albedo di legame di 0,81. In che modo l'albedo geometrico di Encelado può essere maggiore di uno? Quali sono le somiglianze o le differenze tra un albedo geometrico e un albedo bond?

Per rispondere a ciò, bisogna davvero capire come sono definiti gli albedos geometrici e di legame. Cominciamo con il legame albedo poiché è più semplice.

Bond Albedo

$81/100 = 0.81$

Semplice vero? In quanto tale, l'albedo obbligazionario non può mai essere maggiore di 1 perché ovviamente non è possibile riflettere più fotoni di quanto si riceva. Ciò significa che un albedo di legame pari a zero implica che nessuna luce è stata riflessa e tutta è stata assorbita, mentre un albedo di legame pari a uno implica che tutta la luce è stata riflessa e nessuna luce è stata assorbita.

Geometrica Albedo

La definizione dell'albedo geometrico è un po 'più complicata. La prima cosa che devi capire è che non è uno zero da zero a una scala. Un albedo geometrico di uno non significa che tutta la luce sia stata riflessa come per l'albedo di legame. Quindi proviamo a definire l'albedo geometrico.

Ci sono due punti importanti sull'albedo geometrico che lo differenziano dal legame albedo.

Per il legame albedo, abbiamo parlato solo della quantità totale di luce incidente e della quantità totale di luce riflessa. Questo non dice nulla su un osservatore di detta luce. Abbiamo solo un modo magico di conoscere ogni fotone che colpisce e viene riflesso dalla tua superficie e che ci permette di calcolare l'albedo secondo la definizione di legame albedo. L'albedo geometrico d'altra parte tiene conto specificamente della tua capacità di osservare la luce da un punto di vista specifico.

Il secondo punto importante è che l'albedo geometrico è una misura di quanto bene la tua particolare superficie ti abbia riflesso la luce rispetto a una superficie di riferimento. Immagina ora di avere due superfici, una è la superficie di Encelado, l'altra è la tua "superficie di riferimento". Questa superficie di riferimento è un riflettore "idealizzato", il che significa che riflette ogni fotone che lo colpisce (facendogli avere un legame albedo di 1). La chiave qui, però, è che riflette la luce isotropicamente. Ciò che intendo è che la luce non viene riflessa in nessuna direzione preferita, ma viene riflessa in tutte le direzioni allo stesso modo. Quindi ora hai i tuoi 100 fotoni che colpiscono la tua superficie di riferimento e tutti i 100 fotoni vengono riflessi, ma poiché sono tutti riflessi in direzioni casuali, solo 10 fotoni arrivano effettivamente alla tua fotocamera / occhio / rilevatore. Ciò che può accadere con Encelado, tuttavia, è che la superficie ha le giuste proprietà in modo tale che 100 fotoni colpiscano la superficie,$14/10 = 1.4$

Un altro piccolo punto in più è che questa definizione si basa sul fatto che il tuo rivelatore si trova nella stessa direzione della tua sorgente luminosa. In altre parole, l'albedo geometrico è una misura di quanto la tua superficie può retro-riflettere (cioè, riflettere di nuovo alla fonte dei fotoni) rispetto alla superficie di riferimento. Tecnicamente, l'albedo geometrico raggiunge un valore massimo quando la tua superficie è composta da catadiottri.