Astronomie

Pourquoi les objets sombres paraissent-ils blancs de loin ? (Lune, Cérès, mais pas la Terre !)

Pourquoi les objets sombres paraissent-ils blancs de loin ? (Lune, Cérès, mais pas la Terre !)


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Qu'est-ce qui fait que la Lune brille en blanc dans le ciel, même si elle semble aussi sombre que l'asphalte ?

L'albédo moyen de la Terre est respectivement 3 et 4 fois supérieur à celui de la Lune et de Cérès (0,37 contre 0,12 et 0,09). Mais à l'exception des nuages, la Terre ne brille pas d'un blanc éclatant dans les images de la Terre prises depuis l'espace cis-lunaire.

Voici une image de la Terre vue de la Lune. Bien qu'elle ait un albédo 3 fois plus élevé, elle ne semble pas aussi brillante que la Lune blanche comme on le voit sur le ciel bleu de la Terre.


La distance est ce dont il s'agit. La distance de vue. Et le comportement de la lumière du soleil. Regardez Jupiter dans le ciel nocturne. C'est un point brillant, mais apparemment blanc. Regardez à travers un bon télescope. Ce n'est pas du tout blanc, mais plutôt marron et rouge. C'est exactement ce que vous voyez sur ces images. Vénus? Même affaire. C'est un brun doré en réalité, mais à l'œil nu sur Terre, c'est blanc. Je parie que la Terre apparaît blanche pour, disons, un observateur sur Pluton.


Voici mon point de vue. Je ne sais pas quel est le mystère - il semble y avoir deux facteurs contributifs.

La Lune et la Terre réfléchissent/absorbent simplement partiellement la lumière incidente du Soleil. L'ensemble de l'albédo a peu d'importance, car la réflexion de toute lumière donnera un objet qui apparaît brillant contre le ciel nocturne. La lune réfléchit assez uniformément sur toute la plage visible - elle réfléchit en fait un peu mieux le rouge que le bleu. D'autre part, l'albédo de la Terre dépend fortement de la longueur d'onde en fonction de ce qui se réfléchit sur l'hémisphère visible. Voir l'image ci-dessous de ce site. Cela injecte une certaine couleur perçue dans la lumière terrestre réfléchie.

Le deuxième point est la façon dont l'œil fonctionne à de faibles niveaux d'éclairage. Bien que vous puissiez le penser par une nuit noire, la lune est ne pas très intelligent. Il est suffisamment faible pour que l'œil commence à basculer vers une vision mésopique ou même scotopique où les niveaux de lumière sont trop faibles pour stimuler les cellules coniques sensibles à la couleur et simplement stimuler les cellules bâtonnets insensibles à la couleur.

Dans le cas de la lune, cela a pour effet de supprimer la teinte rouge qu'elle aurait autrement et de donner à la lune un aspect "argenté"/blanc. C'est ce qu'on appelle le changement de Purkinje.

Comment la Terre apparaît à l'œil humain depuis la lune, je ne saurais le dire. Il est possible qu'il soit suffisamment lumineux pour stimuler les cellules des cônes et qu'il apparaisse ainsi aussi coloré que le suggèrent les photographies. Quoi qu'il en soit, vous ne pouvez rien dire d'une photographie si ce n'est que la lumière de la Terre est définitivement colorée, que nous le percevions ou non. Les photographies de la lune ne montrent cependant aucune coloration forte. En termes de luminosité, vous ne pouvez rien dire non plus d'une photographie ne montrant que la Terre. La terre est beaucoup plus brillant que la lune en termes de lumière réfléchie par unité de surface et intégré sur son disque vu de la lune.


La photo dans votre question est -- eh bien, pas exactement fausse, mais un composite. Le plus gros indice est que la Terre est trop près de l'horizon ; il aurait dû être pris à quelques degrés de la frontière entre les côtés proche et éloigné de la Lune, et aucune des missions Apollo n'y a atterri.

De plus, examinez de près les modèles de nuages. La vue de la Terre semble être identique à celle de la célèbre photo Earthrise prise depuis l'orbite lunaire par Apollo 8 (cliquez pour voir une version plus grande) :

Comme vous pouvez le voir sur cette photo, la surface de la Lune est considérablement plus sombre que la Terre.

Sur la photo de la question, en ignorant l'image insérée de la Terre, la surface ensoleillée de la Lune est la chose la plus lumineuse de la photo. L'équilibre de la lumière doit avoir été ajusté pour que tout dans l'image soit facile à voir.

Quant à savoir pourquoi la Lune semble blanche dans le ciel nocturne, elle a un albédo d'environ 0,37, alors que le ciel nocturne a un albédo d'environ 0,00. Les yeux humains s'adaptent très bien aux différentes conditions d'éclairage. Lorsque vous regardez un objet sombre sur un arrière-plan encore plus sombre, il paraîtra blanc ou gris clair, même s'il est intrinsèquement gris foncé.


Pourquoi les objets sombres paraissent-ils blancs de loin ? (Lune, Cérès, mais pas la Terre !) - Astronomie

Il y a beaucoup de controverses sur ce qu'est la matière noire, mais une partie de la matière manquante ne pourrait-elle pas être contenue dans des trous noirs ? Une fois que la matière est dans un trou noir, elle ne peut pas être vue ou mesurée, elle est donc inexplicable.

Une fois que la matière est dans un trou noir, elle ne peut pas être vue, mais il n'est pas vraiment vrai de dire que son effet ne peut pas être mesuré. Les trous noirs exercent toujours une influence gravitationnelle en raison de leur masse, comme tout autre objet massif de l'Univers. C'est ainsi que nous découvrons et mesurons réellement la masse des trous noirs : en observant leur effet sur la matière qui les entoure. Par exemple, le trou noir supermassif au centre de la galaxie de la Voie lactée est si fort gravitationnellement que les étoiles très proches de lui orbitent à une vitesse très, très élevée. En utilisant cela et les équations qui décrivent les orbites de ces étoiles, nous pouvons réellement estimer la masse du trou noir.

Nous savons que la matière noire existe dans les galaxies car la courbe de rotation est plate à de grandes distances du centre de la galaxie. Une "courbe de rotation" est simplement ce à quoi cela ressemble: un graphique de la vitesse à laquelle les "trucs" d'une galaxie tournent en fonction de la distance par rapport au centre. La gravité prédit que V = sqrt (GM/R). Le "M" signifie toute la masse qui est à l'intérieur du rayon R.

Une courbe de rotation est plate lorsque la vitesse est constante. Si vous regardez cette équation, cela signifie que M/R doit également être constant. Cela signifie donc qu'au fur et à mesure que nous allons de plus en plus loin dans une galaxie, la masse augmente (BEAUCOUP) même si la lumière des étoiles diminue considérablement. Il doit y avoir quelque chose que nous ne voyons pas. Une foule d'autres observations cosmologiques impliquent également l'existence de matière noire, et étonnamment, elles prédisent à peu près la même quantité !

Ce qu'il est important de comprendre à ce sujet, c'est que nos études sur la matière noire ne nous disent pas seulement que "elle est là quelque part" lorsque nous étudions une galaxie, nous apprenons quelque chose sur la distribution totale de la matière à l'intérieur. Cela signifie que nous savons que la matière noire entoure les galaxies et n'est pas un objet central, comme un trou noir, à l'intérieur des galaxies.

Le problème avec votre idée est que les trous noirs n'ont rien de spécial, gravitationnellement : ce ne sont que des accrétions de matière. Ils sont centralisés au milieu de la galaxie, et selon les lois de la gravité, ils ne peuvent pas tirer très fort sur des objets loin au bord d'une galaxie.

Edité par Michael Lam le 14 septembre 2015: Puisque les trous noirs ont une masse, une hypothèse pour la matière noire était qu'elle était composée de nombreux objets de halo compacts astrophysiques massifs, ou MACHO. Il s'agirait d'objets compacts qui n'émettent pas électromagnétiquement, tels que des trous noirs, des étoiles à neutrons mortes (non tournantes) ou des naines blanches anciennes et froides (parfois appelées naines noires). Si beaucoup de ces objets existaient dans la bonne distribution dans les halos des galaxies, cela pourrait expliquer les courbes de rotation observées. Cependant, les observations de microlentilles gravitationnelles ont pour la plupart exclu la possibilité des MACHO comme explication de la matière noire. Les principaux candidats actuels à la matière noire sont connus sous le nom de particules massives à interaction faible (WIMP).

Cette page a été mise à jour pour la dernière fois le 14 septembre 2015.

A propos de l'auteur

Anne Martin

Ann a terminé son doctorat à Cornell en mai 2011 et est bénévole Curious depuis 2006. Pour sa thèse, elle a étudié la distribution des galaxies riches en hydrogène dans l'Univers voisin à l'aide des données de l'Observatoire d'Arecibo. Depuis lors, elle travaille sur des projets d'éducation scientifique et de sensibilisation du public pour le NASA Langley Research Center à Hampton, en Virginie.


16 réponses 16

Vous n'avez pas besoin de trouver un moyen de le remorquer là-bas. (Il a peut-être été conçu pour générer de l'énergie, voir la fin de ma réponse.)

C'est un tas de scories !

Vous avez déjà déterminé que l'exploitation minière sur Cérès est en plein essor et que l'exploitation minière produit des quantités incroyables de scories. C'est essentiellement tout ce que vous déterrez de la mine moins ce que vous voulez, et se compose de roches et de composés métalliques non utiles. Ayant grandi dans une ville avec l'une des mines les plus anciennes au monde, c'était ma première pensée, car les terrils sont une partie dominante du paysage là-bas.

Le mettre en orbite n'a pas besoin d'être si difficile. Une partie de la solution pourrait consister à placer une sorte de canon à rail près de l'équateur et à le lancer morceau par morceau. (Edit: j'utilise "throw" au lieu de "shoot", car vous devez affiner la vitesse de tir afin que la vitesse d'impact soit minimisée) Ceci, comme le souligne @NuclearHoagie, doit être combiné par un mécanisme pour rediriger les orbites pour empêcher eux de retomber. Au moins avant que la gravité de la lune ne devienne assez grande pour être utile. De plus, vous devrez peut-être recouvrir les premiers milliards de roches de quelque chose de collant (ou de Velcro ?) pour qu'elles restent ensemble, mais si votre visée est assez bonne, vous pourriez éventuellement les faire s'agglutiner par leur propre masse gravitationnelle. (Edit: En utilisant des calculs similaires à cette réponse) sur Astronomy SE, vous avez probablement besoin d'au moins quelques milliards de tonnes métriques de scories, donc je suppose que nous ne sommes pas pressés. )

Vous avez alors besoin d'une raison Pourquoi vous voulez une lune OU une raison pour laquelle vous ne voulez pas que des scories traînent. Pour le premier, vous pouvez utiliser certaines des autres suggestions ou l'une des suivantes.

  1. Une lune stabiliserait l'axe de rotation de Cérès. Cela pourrait être utile si vous souhaitez créer des sites de lancement qui pointent régulièrement dans la bonne direction. Ou peut-être un observatoire ou un outil de communication ?
  2. Une lune est agréable à regarder et procure un certain sentiment de familiarité à ceux qui ont grandi sur Terre. Certains politiciens populistes l'ont compris il y a longtemps et ont fait de la construction un gage de leur campagne, le reste appartient à l'histoire.
  3. C'est simplement un panneau d'affichage. La lune est régulièrement visible dans tout Cérès et est vraiment l'endroit idéal pour la publicité. Bien sûr, c'était un gros investissement pour l'entreprise qui l'a mis là-bas, mais le dévouement lui-même est un bon RP.
  4. La lune a été construite au fil des siècles dans le cadre d'une célébration annuelle. Tirer des objets en orbite s'apparente à la tradition terrestre des coups de feu de célébration, et divers groupes locaux se font concurrence pour envoyer des roches plus grosses et plus nombreuses à des intervalles plus rapprochés et des motifs plus froids que leurs voisins. Pour éviter de se retrouver avec un dangereux nuage de cailloux qui gênerait la circulation, le Moon Act impose que tous les projectiles tirés soient placés sur la même orbite. Plus la Lune devenait grande, plus il était facile de viser, et aujourd'hui, le Festival de la Lune est un événement énorme, au plus fort de la saison touristique de Cérès. Par coïncidence, c'est aussi l'intersaison pour le tourisme vers la Lune.

Edit : Comme note finale, le lancement d'une lune depuis une planète (oid) affectera sa rotation. Cela fournit une cinquième raison de le faire :

  1. La lune est un sous-produit d'un projet visant à modifier la vitesse ou l'axe de rotation de Cérès. La période de rotation actuelle de 9 heures dans le monde réel est plutôt rapide, et les humains préfèrent vraiment des nuits plus longues pour bien dormir. Il existe également d'autres raisons de ralentir (ou d'accélérer) la rotation, peut-être liées aux voyages en vaisseau spatial ou aux télécommunications. Peut-être qu'ils voudraient même verrouiller Cérès en fonction des marées ? Une motivation pour ce dernier pourrait être d'obtenir de grandes différences de température entre les deux côtés, et utiliser ceci pour générer de l'énergie en utilisant des moteurs Stirling ou similaires ?

En fait, j'aime beaucoup cette dernière idée, car elle fournirait un moyen de générer de l'énergie sans dépendre de l'importation de panneaux solaires ou de carburant en provenance de planètes plus grandes !

Contrepoids d'ascenseur spatial

Un ascenseur spatial de traction nécessite un grand contrepoids à l'extrémité du câble, ce qui maintient le câble tendu et droit. Un astéroïde capturé pourrait vraisemblablement servir de contrepoids à un tel système. Si vous ne voulez pas d'ascenseur spatial dans votre environnement, c'est peut-être au début de la construction et le contrepoids vient d'être mis en orbite.

La gravité plus faible sur Cérès fait d'un ascenseur spatial un investissement peut-être moins rentable que sur un corps à haute gravité, mais pourrait toujours en valoir la peine pour une colonie minière en plein essor qui expédie fréquemment des matières premières lourdes hors du monde. Les économies par lancement pourraient être plus faibles, mais à long terme, les lancements d'ascenseurs spatiaux seront moins chers que les lancements traditionnels. Un ascenseur spatial est réalisable avec la technologie actuelle (en particulier pour les environnements à faible gravité), mais c'est une entreprise énorme d'en construire un.

Vous deviez construire un terminal Skyside pour votre spatioport.

Cérès n'a peut-être qu'un trentième d'un ge de gravité de surface, mais c'est toujours de la gravité de surface, et dans la plupart des contextes scientifiques, les vaisseaux spatiaux qui sont efficaces pour déplacer le fret interplanétaire ne sont généralement pas construits pour s'asseoir au bord de la saleté, c'est à cela que servent les navettes.

Vous avez donc besoin de terminaux. Entreposage. Accompagnement des passagers. Immigration. Des chantiers navals, des installations de divertissement, des logements et autres pour soutenir les personnes et les marchandises qui vont et viennent, vous construisez donc cela en orbite au-dessus de Cérès. Utilisez la roche comme matériau de construction, et si les choses arrivent au point où vous devez construire un ascenseur spatial, vous pouvez le mettre en orbite synchrone et l'utiliser pour cela.

(réponse clonée à partir de Nuclear Hoagie, puis étendue et quelque peu quantifiée.)


Regarder Éris

La distance d'Eris a permis aux astronomes de faire des mesures précises lorsque la planète naine est passée devant une étoile faible en 2010, lors d'un événement connu sous le nom d'occultation. En plus de mesurer la taille d'Eris&rsquo, les chercheurs ont également pu déterminer sa forme, sa taille et sa masse.

Les observations ont aidé les scientifiques à déterminer que le diamètre d'Eris est de 1 445 milles (2 326 kilomètres), plus ou moins 7 milles (12 km). Cela le rend légèrement plus petit que Pluton. Lorsque New Horizons a atteint Pluton, le vaisseau spatial a mesuré le diamètre de la planète et l'a trouvé à 1 473 miles (2 370 km) de diamètre, soit environ les deux tiers du diamètre de la lune terrestre.

Des études plus récentes montrent qu'Eris est probablement un corps sphérique. Et, en étudiant le mouvement de la lune d'Eris, Dysnomia (qui a également été découverte en 2005), ils estiment que la planète naine est environ 27% plus lourde que Pluton, ce qui signifie qu'elle est également plus dense que Pluton.

La surface d'Eris s'est également avérée extrêmement réfléchissante, faisant rebondir 96% de la lumière qui la frappe. Cela fait d'Eris l'un des corps les plus réfléchissants du système solaire, à peu près à égalité avec la lune glacée Encelade de Saturne. [Top 10 des faits sur les planètes extrêmes]

Les chercheurs pensent que la surface d'Eris est probablement composée d'une glace riche en azote mélangée à du méthane gelé dans une couche de moins d'un millimètre d'épaisseur. Cette couche de glace pourrait être le résultat de la condensation de l'atmosphère de la planète naine sous forme de givre à la surface lorsqu'elle s'éloigne du soleil, ont-ils déclaré.

Les astronomes ont estimé que le côté de la planète naine faisant face au soleil n'est probablement pas plus chaud que moins 396 degrés Fahrenheit (moins 238 degrés Celsius), tandis que les températures du côté nuit seraient encore plus basses.


Pourquoi le ciel nocturne est-il sombre ?

Nous voyons des étoiles tout autour, alors pourquoi leur lumière combinée ne s'additionne-t-elle pas pour rendre notre ciel nocturne - et l'espace environnant, d'ailleurs - lumineux ? Le physicien allemand Heinrich Wilhelm Olbers a posé le même casse-tête en 1823 : si l'univers est de taille infinie et que les étoiles (ou galaxies) sont réparties dans cet univers infini, alors nous sommes certains de voir éventuellement une étoile dans n'importe quelle direction. En conséquence, le ciel nocturne devrait être illuminé. Pourquoi n'est-ce pas ?

En fait, la réponse est bien plus profonde qu'il n'y paraît. Il y a eu de nombreuses tentatives pour expliquer ce puzzle, surnommé le paradoxe d'Olbers, au fil des ans. Une version impliquait de la poussière entre les étoiles et peut-être entre les galaxies. L'idée était que la poussière bloquerait la lumière des objets lointains, rendant le ciel sombre. En réalité, cependant, la lumière tombant sur la poussière finirait par la chauffer de sorte qu'elle brillerait aussi intensément que les sources originales de la lumière.

Une autre réponse proposée pour le paradoxe soutenait que l'énorme décalage vers le rouge des galaxies lointaines - l'allongement de la longueur d'onde de la lumière qu'elles émettent en raison de l'expansion de l'univers - déplacerait la lumière de la plage visible vers l'infrarouge invisible. Mais si cette explication était vraie, la lumière ultraviolette de longueur d'onde plus courte serait également déplacée dans la plage visible - ce qui n'arrive pas.

La meilleure résolution du paradoxe d'Olbers à l'heure actuelle comporte deux parties. Premièrement, même si notre univers est infiniment grand, il n'est pas infiniment vieux. Ce point est critique car la lumière se déplace à la vitesse finie (bien que très rapide !) d'environ 300 000 kilomètres par seconde. Nous ne pouvons voir quelque chose qu'une fois que la lumière qu'il émet a eu le temps de nous atteindre. Dans notre expérience quotidienne, ce délai est infime : même assis au balcon de la salle de concert, vous verrez le chef d'orchestre de la symphonie lever sa baguette moins d'un millionième de seconde après qu'elle l'ait réellement fait.

Cependant, lorsque les distances augmentent, le délai augmente également. Par exemple, les astronautes sur la lune subissent un retard de 1,5 seconde dans leurs communications avec Mission Control en raison du temps nécessaire aux signaux radio (qui sont une forme de lumière) pour faire l'aller-retour entre la Terre et la lune. La plupart des astronomes s'accordent à dire que l'univers a entre 10 et 15 milliards d'années. Et cela signifie que la distance maximale à partir de laquelle nous pouvons recevoir la lumière se situe entre 10 et 15 milliards d'années-lumière. Donc même s'il existe des galaxies plus lointaines, leur lumière n'aura pas encore eu le temps de nous atteindre.

La deuxième partie de la réponse réside dans le fait que les étoiles et les galaxies n'ont pas une durée de vie infinie. Finalement, ils vont s'estomper. Nous verrons cet effet plus tôt dans les galaxies proches, grâce au temps de trajet de la lumière plus court. La somme de ces effets est qu'à aucun moment toutes les conditions pour créer un ciel lumineux ne sont remplies. Nous ne pouvons jamais voir la lumière des étoiles ou des galaxies à toutes les distances à la fois, soit la lumière des objets les plus éloignés ne nous a pas encore atteint, soit si elle l'a été, il aurait fallu tellement de temps que les objets proches seraient brûlés. et sombre.


Pourquoi y a-t-il de la Vie sur Terre ?

La Terre est unique dans le système solaire car elle est la seule planète capable de supporter la vie sous toutes ses formes : des micro-organismes vivants de base aux êtres humains hautement sophistiqués et intelligents. Il y a plusieurs raisons pour lesquelles cela se produit.

Raison 1 : l'atmosphère

La Terre a une atmosphère respirable. L'oxygène est le gaz nécessaire à la vie de la plupart des créatures. Ceci est présent dans l'atmosphère terrestre et aussi dans l'eau. L'oxygène est constamment rejeté dans l'atmosphère par les plantes et les arbres. L'atmosphère terrestre contient également une petite quantité de dioxyde de carbone. Il s'agit d'un gaz toxique qui constitue la majeure partie de l'atmosphère de planètes comme Vénus et Mars et les rend incapables de soutenir la vie humaine. Cependant, sa plus petite présence sur Terre est utile car elle aide à modérer la température de la planète et est absorbée par les plantes lors de la photosynthèse pour produire de l'oxygène.

Deuxième raison : le climat

La Terre a un climat convenable. Ceci est causé par la quantité modérée de dioxyde de carbone dans l'atmosphère de la planète, qui est constamment rafraîchie chaque fois qu'il y a une éruption volcanique. La température sur Terre ne va pas non plus d'un extrême à l'autre. Le mercure peut être n'importe quoi de 200°c au-dessous de zéro à 375°c au-dessus. A 375°c, l'eau n'existerait que sous forme de gaz, et la planète serait complètement sèche. Vénus a une température de surface de 480°c, ce qui serait beaucoup trop chaud pour que quiconque y vive. Mars, bien qu'elle puisse atteindre 25°c, est généralement glaciale et peut être aussi froide que -140°c, une température qui congeler le sang et l'eau. D'autres planètes sont encore plus froides.

Troisième raison : l'eau

La Terre a de l'eau ! L'eau est considérée comme le produit chimique le plus important nécessaire à la vie. Il contient l'oxygène nécessaire à la vie. D'autres liquides peuvent contenir des éléments toxiques. L'eau ne brûle pas la peau (comme le font les liquides contenant des acides), elle est potable et elle permet aux molécules vitales de se déplacer facilement. On pense que d'autres lunes du système solaire, comme Europe, une lune de Jupiter, ont des océans d'eau sous sa surface glacée. Les scientifiques pensent que la présence d'eau sur d'autres objets du système solaire augmente considérablement les chances que la vie existe sur eux. L'eau sur Terre est abondante et peut être trouvée dans ses trois états de la matière. Il peut être congelé, prenant la forme de glace. Il peut être liquide, vu dans les mers, les océans et les lacs. Il peut aussi s'agir d'un gaz, vu comme des nuages. Dans l'image ci-dessous, nous pouvons voir l'eau dans ses trois états un solide, un liquide et un gaz. La lueur bleue au sommet de la Terre est la fine atmosphère de la planète.

Raison 4 : la lumière


Toutes les planètes reçoivent la lumière du Soleil, mais aucune planète ne l'utilise aussi utilement que la Terre. Les arbres et les plantes de la planète produisent de l'oxygène grâce à un processus appelé photosynthèse. Les plantes ont besoin du soleil pour pousser. Regardez les plantes dans les fenêtres et remarquez comment elles semblent généralement pousser vers le soleil. Essayez de faire pousser une plante dans une pièce sombre et dans une pièce claire. Remarquez lequel pousse le plus vite. Celui qui a grandi le plus vite est celui qui produit aussi plus d'oxygène. On pense que si nous pouvions faire pousser des plantes sur une autre planète, comme Mars, elles commenceraient à mettre de l'oxygène dans l'atmosphère de la planète et augmenteraient les possibilités de vie. Ce processus est parfois appelé terraformation et est une condition préalable à l'existence possible d'êtres humains sur d'autres planètes. Un autre élément qui aide les plantes à faire la photosynthèse sur Terre est le temps que met la planète à tourner une fois sur son axe. Prendre un peu moins de 24 heures signifie que chaque côté de la planète reçoit régulièrement la lumière du soleil. Si nous regardons une planète comme Vénus, qui met 243 jours à tourner sur son axe, cela signifie que pendant une longue période, certaines parties de la planète sont dans l'obscurité totale. Donc, même si la planète pouvait supporter la vie, elle aurait du mal à le faire. Mais Mars, avec une durée de jour similaire à celle de la Terre, et pas mal de lumière, cela pourrait être une possibilité.

Cinquième raison : le soleil

Toutes les raisons données ci-dessus pour la vie existant sur Terre ne sont possibles que pour une raison principale. Le soleil! En termes simples, s'il n'y avait pas de Soleil, il n'y aurait pas de vie sur Terre. Techniquement, la Terre n'existerait probablement pas non plus ! En raison de la distance idéale de la Terre au Soleil, elle reçoit la quantité parfaite de chaleur et de lumière pour permettre à la vie de se créer et de la soutenir. Imaginez ce qui se passerait si le Soleil disparaissait soudainement. Comment resterais-tu au chaud ? Comment verriez-vous ? Comment vous procureriez-vous à manger et à boire ? Comment les plantes et les arbres pousseraient-ils? Comment feraient-ils la photosynthèse ? Où irait la Terre ? La gravité du Soleil maintient la Terre sur son orbite, mais si le Soleil disparaissait, la Terre s'envolerait tout simplement.

Sixième raison : la couche d'ozone

Le soleil est bon, mais il n'est pas complètement bon. En fait, trop de soleil peut être très très mauvais. Le Soleil pompe continuellement des radiations. La chaleur et la lumière sont deux exemples de ce rayonnement et, comme nous l'avons vu, sont essentiels à la vie existant sur Terre. Mais il existe un autre type de rayonnement produit par le Soleil que nous ne pouvons ni voir ni ressentir. Il s'agit de rayonnement ultraviolet ou de rayons UV. Seulement environ 1% du rayonnement ultraviolet que le Soleil envoie à la Terre atteint réellement la surface. De petites quantités d'exposition aux rayons UV sont bénéfiques. Ils amènent le corps à produire de la vitamine D, qui présente plusieurs avantages pour la santé, et il a été suggéré que même quelques minutes d'exposition au soleil amèneront le corps à produire suffisamment de vitamine D naturelle pour toute la journée*. Les rayons UV sont également à l'origine du bronzage de la peau. Mais même ainsi, une trop grande exposition peut provoquer des coups de soleil ou avoir des effets à long terme encore plus graves. Ce qui empêche la plupart de ces rayons UV dangereux d'atteindre la surface, c'est la couche d'ozone. La couche d'ozone est une partie de l'atmosphère terrestre située dans une zone connue sous le nom de stratosphère. La couche d'ozone commence entre 10 et 17 kilomètres (6 à 10 miles) de la surface de la Terre et s'étend jusqu'à 50 kilomètres (30 miles) de hauteur. L'ozone est capable d'absorber la plupart des rayons ultraviolets, ce qui l'empêche d'atteindre la surface. Cependant, certains produits fabriqués par l'homme utilisent des produits chimiques qui peuvent endommager la couche d'ozone s'ils sont autorisés à sortir. Ces produits chimiques sont connus sous le nom de CFC (chlorofluorocarbures) et sont souvent utilisés en réfrigération. Ils ont également été utilisés dans des bombes aérosols. C'est la présence de chlore dans ces CFC qui est particulièrement nocive. Si le chlore est capable de pénétrer dans la stratosphère, il est capable de décomposer l'ozone. Et la décomposition de l'ozone réduit la quantité de protection que la couche d'ozone peut fournir. Il est donc important que vous vous occupiez de la couche d'ozone car, après tout, elle veille sur vous.

Septième raison : le champ magnétique terrestre

Comme nous venons de le mentionner, le Soleil émet beaucoup de radiations. Il diffuse ce rayonnement à travers l'ensemble du système solaire à travers ce qu'on appelle le vent solaire. Certains rayonnements sont bons, mais beaucoup sont mauvais. L'atmosphère protège la Terre des mauvais rayonnements. L'atmosphère terrestre contient également l'oxygène nécessaire à la respiration d'un grand nombre d'espèces vivantes. Mais qu'est-ce qui protège l'atmosphère ? Pourquoi, le champ magnétique terrestre, bien sûr ! Au cœur de la Terre se trouve une charge de fer en fusion. Le fer est un élément très magnétique et il fait que la Terre agit comme un aimant géant. C'est essentiellement pourquoi la Terre aurait un pôle nord et un pôle sud. Le rayonnement que le Soleil envoie est un rayonnement électromagnétique. Comme le noyau de fer de la Terre produit un champ magnétique, il est capable de repousser la plupart des rayonnements électromagnétiques du Soleil. Ce faisant, il empêche le vent solaire de dépouiller la Terre de son atmosphère protectrice.


Les points lumineux de Cérès s'accentuent mais des questions subsistent

Les dernières vues des taches blanches énigmatiques de Cérès sont plus nettes et plus claires, mais il est évident que Aube devra descendre beaucoup plus bas avant de voir des détails cruciaux cachés dans cette éclaboussure surexposée de points blancs. Pourtant, il y a des indices de choses intéressantes qui se passent ici.

Comparaison des photos les plus récentes des taches blanches prises par Dawn à 4 500 miles contre 8 400 miles le 4 mai. Crédit : NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA

La dernière photo fait partie d'une séquence d'images tournées à des fins de navigation le 16 mai, lorsque le vaisseau spatial a orbité à 4 500 miles (7 200 km) au-dessus de la planète naine. D'un intérêt particulier sont une série de creux ou de fissures dans la croûte de Cérès qui apparaissent de chaque côté du cratère abritant les taches.

Alors que la nature exacte des taches continue de dérouter les scientifiques, Christopher Russell, chercheur principal de la mission Dawn, a réduit les possibilités : « Les scientifiques de Dawn peuvent maintenant conclure que la luminosité intense de ces taches est due à la réflexion de la lumière du soleil par matériau réfléchissant sur la surface, éventuellement de la glace.

Le matériau brillant sur les deux photos a été excavé sous la surface et déposé à proximité par un impact de 2008 qui a creusé un cratère d'environ 26 pieds (8 mètres) de diamètre. L'étendue de la zone lumineuse était suffisamment grande pour que le spectromètre d'imagerie de reconnaissance compact pour Mars, un instrument de la sonde Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA, obtienne des informations confirmant qu'il s'agit de glace d'eau. Crédit : NASA/JPL-Caltech/Université de l'Arizona

Nous avons déjà vu de la glace exposée par un impact de météorite / astéroïde sur Mars où impacts récents ont exposé de la glace fraîche sous la surface longtemps cachée par la poussière. Dans la plupart des cas, la glace se sublime progressivement ou se couvre de poussière au fil du temps. Mais si les taches blanches de Cérès sont de la glace, nous pouvons raisonnablement supposer qu'il s'agit de caractéristiques relativement nouvelles, sinon elles se seraient vaporisées ou sublimées dans l'espace comme la variété martienne.

Le télescope spatial Hubble de la NASA a pris ces images de l'astéroïde 1 Ceres sur une période de 2 heures et 20 minutes, le temps qu'il faut à l'objet de la taille du Texas pour effectuer un quart de rotation. Les observations ont été faites en lumière visible et en lumière ultraviolette. Hubble a pris les clichés entre décembre 2003 et janvier 2004. Crédit : NASA, ESA, J. Parker, P. Thomas et L. McFadden

Beaucoup a été écrit – y compris ici – que ces taches sont les mêmes que celles photographiées dans une résolution beaucoup plus faible par le Télescope spatial Hubble en 2004. Mais selon Phil Plait, qui écrit le Mauvaise astronomie blog, c'est faux. Il a parlé à Joe Parker, qui faisait partie de l'équipe qui a pris les photos de 2004, et Parker dit que les spots Dawn et Hubble sont ne pas le même.

Les taches auraient-elles pu se former après 2004 ou étaient-elles simplement trop petites pour que Hubble puisse les résoudre ? Cela semble peu probable. Il y a peu de chances que nous soyons là peu de temps après qu'un événement aussi rare se soit produit ? Et qu'est-il arrivé au spot de Hubble ?


Vidéo compilée à partir d'images fixes de Dawn de Ceres par Tom Ruen. Regardez comme les taches continuent de refléter la lumière même au coucher du soleil local.

En regardant les images fixes de Cérès pendant la rotation, il est clair que la lumière du soleil se reflète toujours sur les taches lorsque le cratère se remplit d'ombre au coucher et au lever du soleil. Cela implique qu'ils sont surélevés, et pour autant que je sache d'après la photo du lever du soleil (voir ci-dessous), les points les plus brillants semblent briller le long du flanc d'une colline ou d'une montagne. Pourrions-nous voir de la glace ou des sels relativement frais après les récents glissements de terrain liés à l'impact ou aux forces tectoniques qui les ont exposés à la vue ?

Un extrait de la vidéo montre les taches blanches peu après le lever du soleil. Les plus brillants semblent être situés sur un sommet de montagne central. Il n'est pas clair si la paire de spots en dessous de la paire lumineuse est située sur une hauteur ou sur le sol plat. Crédit : NASA

Visitons un autre endroit du système solaire avec une tache blanche énigmatique, ou devrais-je dire, un arc blanc. Il s'agit du cratère Wunda sur la lune éclatée par le cratère d'Uranus Ombrie. Le cratère de 131 milles de large, situé sur l'équateur de la lune, porte le nom de Wunda, un esprit sombre de la mythologie aborigène. Mais sur son sol se trouve un élément lumineux d'environ 10 km de large. Nous ne savons toujours pas ce que c'est non plus !

La lune Umbriel, 727 miles de diamètre, avec le cratère Wunda et son anneau interne brillant d'origine inconnue. L'équateur de la lune est vertical sur cette photo. Crédit : NASA

Pourquoi les objets sombres paraissent-ils blancs de loin ? (Lune, Cérès, mais pas la Terre !) - Astronomie

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L'astronomie d'Armageddon

[Note ajoutée le 6 septembre 2001 : Ce film est sorti il ​​y a trois ans, mais il ne se passe presque pas un jour sans que quelqu'un m'envoie un courriel à propos de quelque chose que j'ai raté. Je ne peux pas tout attraper, bien sûr, et dans ce film, les mauvaises choses sont arrivées si vite que je n'ai pas pu suivre ! Alors permettez-moi de dire ici que j'apprécie les commentaires, mais pour vérifier ce que les gens me disent, je devrais revoir le film, et je préférerais regarder le Soleil à travers Hubble plutôt que de regarder ce film ignoble une fois de plus. Alors encore merci pour la contribution, mais à ce stade, je considérerai cette revue comme terminée, si elle n'est pas complète. -) ]

Voici la version courte : "Armageddon" a raison en astronomie. For example, there is an asteroid in the movie, and asteroids do indeed exist. And then there was. um. well, you know. um. Okay, so that was about all they got right. Now I know that accuracy was not the main point of the movie, and clearly from the way the plot played out, realism was the last thing on the minds of the writers. One person who emailed me said the movie had "sub-comic book level science" which is pretty much right. But as always, I can use their Bad Astronomy as a jumping off point for some Good Astronomy. Shall we start?

Bad:
In the opening sequence, we see an asteroid headed for Earth, and are told that this was the Dinosaur Killer 65 million years ago. The narrator says that it exploded with the force of "10,000 nuclear weapons".

Good:
10,000? Where did that number come from? If we assume the asteroid that impacted was 10 kilometers across (a typical number used for the impactor) and moving at 11 kilometers per second (which is actually a minimum speed it almost has to be traveling faster than that) the impact should release something like 80,000,000 megatons of energy. Salut. Even if we assume a 100 megaton bomb, which is comfortably larger than any nuclear ever detonated, that's eight hundred thousand nuclear weapons! And remember, I rounded down a lot. If the velocity is higher, that number increases. [Note added January 14, 2002: I found a press release about the dinosaur killer impact impact that said the energy released was 10,000 times the world's nuclear arsenal, which is in fair agreement with my calculation above, and shows again that the movie was way off.]

I find this funny: the writers want to make the numbers sound dramatic, but they actually severely underestimate the energy involved. However, this is not too surprising given the mathematics displayed throughout the rest of the flick.

Interestingly, the dinosaur-killer segment was narrated by none other than Charlton Heston. In 1996, NBC aired a TV show called "The Mysterious Origins of Man", a fringe-science show ostensibly about unexplained aspects of science, but in my opinion simply a front for a lot of pseudoscience. Anyway, it had a segment about the Paluxy River tracks, which are supposedly a set of dinosaur footprints with human footprints superposed on top. This turns out not to be the case (see, for example, a web page by Glen Kuban about them). Anyway, I find it odd and vaguely ironic that Charlton Heston narrated both the dinosaur part of "Armageddon" and a TV show saying that humans and dinosaurs coexisted. You may make of this what you will.

Bad:
The director of NASA, Dan Truman, says that the asteroid, "the size of Texas", was knocked out of the asteroid belt by a comet, which is why it is headed our way.

Good:
Yegads. First off, there are no asteroids in the solar system that big. We'd have discovered them ages ago Ceres, the largest asteroid in the main belt, is about 900 kilometers across, and Texas is about 1400 kilometers across. Even if we assume the size is an exaggeration, it still doesn't wash. A comet could not simply impact it and knock it out of orbit! An asteroid with a radius of, let's say, 500 kilometers and made of iron (as was said many times in the movie) would mass about 5 x 10 24 grams, or five million million million tons. That's a lot of asteroid you could ram it with comets for years and not move it much. Plus, the odds of a comet hitting an asteroid at all are very slim. I have hashed this out in my review of the movie "Asteroid" as well. Incidentally, the real director of NASA is named Dan Goldin, and I have to think the similarity was on purpose. I am not implying anything here I think they were just going for some extra realism by giving the character almost the same name!

Bad:
The big asteroid is preceded by lots of little ones which hit New York City, Paris, Shanghai, etc. etc.

Good:

It is possible for the Earth to be pelted by forerunners of the main asteroid, if the initial impact with the comet sent shrapnel flying. But that shrapnel would dissipate quickly (as it expands, the volume of space it occupies increases very rapidly, and the debris thins out), and most likely by the time the shrapnel reaches the Earth, very little would be left. But even given that, if there is any advance shrapnel, then it would not come in episodes, but instead be a continuous rain of debris. Not only that but the average size of the debris will increase with time until the big one hits! Why is that? Because, in an explosion, lightweight stuff gets thrown faster than heavier stuff. Since it is faster it reaches the Earth first, before the heavier stuff. There is a broad range in the size of the debris, so there should always be stuff hitting the Earth as the debris cloud expands. And since the bigger stuff moves slower, it'll hit after the light stuff. In the movie, we only see a few episodes of collisions, although there is a very large hit late in the movie.

And another thing: why do movie asteroids only target big cities? I bet Ithaca, New York got hit too, but I guess watching students from Cornell running around in panic isn't as much fun as watching a guy and his dog in the streets of Manhattan. I will say though that the Paris sequence was very well done. Sacre bleu!

Bad:
The asteroid is completely missed by everyone on Earth until it is only 18 days away. When asked why NASA didn't see this coming, the director says (paraphrasing) "We only have a million dollars to search the whole sky, and it's a big sky". Later, they use Hubble to view the asteroid.

Good:
Well, it is a big sky. Big professional telescopes only look at relatively small chunks of it. at least, until a few years ago. Now, there are surveys underway to look for any asteroids out there headed our way. But even discounting them, there are tens of thousands of amateur astronomers, bless them, who look at the sky every clear night. Could they have missed it?

Let's see. Let's say our killer asteroid is the same size as Ceres (remember, 900 km across). The movie says it is moving at 22,000 miles per hour (not metric, of course!), and is 18 days away. That puts it about ten million miles away, or 40 times the Moon's distance. At that distance it is 30 times closer than Ceres. Ceres itself is just barely too faint to seen by the naked eye, but if it were 30 times closer, it would be 900 times brighter! [Note: actually, it would be even brighter than that. Since it would be closer to the Sun, it would receive more light from the Sun, making it about four or so times brighter, plus the 900 times, making it about 3000-4000 times brighter than Ceres. My thanks to Bad Reader Craig Berry for pointing that out to me!] That would make it one of the brightest objects in the sky. Even if we were to assume it was farther away, like 60 days from impact (two months), it would be ten times brighter than Ceres, and an easy naked eye object to spot. Anyone familiar with the sky would spot that easily. Incidentally, they said in the movie that only 15 telescopes in the world could spot the asteroid. As I have just shown, there are billions of unaided eyes that could have seen it as well.

Using Hubble is a big deal in these types of movies. Unfortunately, it won't work. Go to my review "Doomsday Rock" for details. Basically, Hubble cannot be pointed anywhere in under two weeks due to the onboard software. [Note added May 26, 2000: D'oh! Actually, for an extreme emergency, Hubble could be pointed somewhere in as little as 2 days. However, it takes time to write up the software needed to point it, so in reality it would take a little longer than that.]

Bad:
We get a good look at the asteroid. It is rough, jagged, with lots of spikes. It is surrounded by vapor.

Good:
When an object gets to be a certain size, the strength of its own gravity tends to shape it into a sphere. Why is this one jagged? I have heard some people say it's because of the comet collision (which in turn means the original asteroid was even bigger !) This doesn't work for many reasons. First, a collision big enough to send something that large our way would melt the whole thing too. It would easily form a sphere if it had melted. Second, relatedly, the asteroid was not even hot when it got here. It wouldn't have had sufficient time to cool in 18 days (or however long it took to get here, really).

The vapor was weird. I suppose an asteroid can have pockets of gas deep inside (the boundary between comets and asteroids can be blurry), and they even say as much in the movie too (holy cow, they got something else right!). But the gas is shown as red and green. Nebulae, or gas clouds, in deep space have color, and do look red and green, but that is due to their being excited by a source of ultraviolet light. The asteroid's vapor would look white to the eye, because it is lit by reflected sunlight. No big deal, but it's just another dramatic effect added with no real scientific content.

Bad:

This is just Bad. During the X-71 launch sequence, they used real Space Shuttle footage, and used computer graphics to stitch the image of the X-71 onto a shuttle rocket stack. However, at least once during the sequence, you could see they forgot or didn't bother to change the Shuttle to the X-71. They just left the video as it was, and you could clearly see that it was a real Shuttle, and not the X-71. This reminded me of the old TV show "I Dream of Jeannie", when they would show footage from two or three different rockets whenever Captain Nelson went into space. You'd see an Mercury rocket miraculously change in to a Saturn. I laughed out loud in the theater when I saw that scene!

Bad:
Just before the X-71's dock with the "Russian space station", the cosmonaut sends it spinning to give them gravity.

Good:
Arg! A scene chock full of bad science. First, a spinning station would be very difficult to dock with. The X-71's would have to basically fly in big circles to match velocities. The real Russian station, Mir, does not spin, and docking is still a delicate procedure. Remember, the biggest near-disaster with Mir occurred when a rocket tried to dock with it. No docking is routine! Spinning the station would make docking tremendously harder.

Then, after they dock, what is holding the X-71's to the station? All you see is a little tube connecting them to the station. That little tube could not possibly hold the ``weight'' of an X-71 against the spin of the station. Now, when you rotate a space station, you would feel a force outwards, away from the center, just like when you round a curve in a car. This would feel like gravity. During the next scenes, gravity goes every which way, basically whichever direction was convenient for the script. At the center of the station, incidentally, there would be no force at all! The force outwards that you would feel in a spinning space station is the product of how fast it's spinning and how far you are from the center the farther out you are, the stronger the force. At the center, you are at zero distance (by definition!) and so you'd feel no force. There'd be no gravity!

Finally, what's a "Russian space station" (they never call it Mir) doing with enough fuel for two rockets? I don't think the Russian space agency ever budgeted for a plot device. -)

Bad:
The Big Plan is to split the asteroid in half far enough away from the Earth that the separating halves will both miss. This must be accomplished four hours before impact.

Good:
Imagine the asteroid four hours before impact. Each half must move away fast enough to cover 6400 kilometers (the Earth's radius) to miss the Earth. Anything less than this means an impact. In turn, this means each half must be accelerated to a speed of 6400 km/ 4 hours=1600 kilometers an hour. That's about 1000 miles per hour, or about twice as fast as a passenger jet. Mais attendez! This asteroid is 1000 kilometers across ! It is extremely massive, and something with that much mass would take an enormous amount of energy to get moving that fast about a hundred billion megatons, or very roughly the same amount of energy the Sun produces every second. Needless to say, one bomb ain't gonna do it. A billion or so might though. I don't think even Bruce Willis is up to that task.

Bad:
After the asteroid passes the Moon, a technician says the Moon's gravity has sent the asteroid tumbling, and soon the astronauts will be out of communication range because they will be rotated away from the Earth.

Good:
Amazingly, this can actually happen, though not the way they mean. The Moon's tides will put a torque, or twist, on the asteroid, which can indeed make it spin. Basically, the strength of gravity depends on the distance you are from whatever is pulling you. The asteroid was big, and passing close to the Moon. One part was a lot closer to the Moon than another, so got pulled harder. As the asteroid swung around, this would act to try to get the long axis of the asteroid pointed towards the center of the Moon. That might actually cause the asteroid to spin a bit. In my opinion, the writers needed Yet Another Plot Device, so they threw this in, not knowing that it was actually possible.

Bad:
The asteroid is big enough to have some gravity, so the people can walk and drive on the surface, but the gravity is so light that they need thrusters working in their suits and vehicles to keep from flying away. Inside the ship, though, people walk normally without suits.

Good:
Oops! The writers forgot that gravity can penetrate even the "impenetrable titanium" of the rocket's hull (if that's true, how come Ben Affleck's character could shoot a gun right through the hull to get out?). We also see the pilot running around the ship. Every time she ran she should have launched herself against a wall. Aie!

Even more, one of the armored armadillos launches itself across a canyon, with the astronauts inside hoping to use the thrusters to push them back down when they get over the other side. They hit some rocks and start spinning, and then use the thrusters. This somehow gets them back down, when actually it would send them corkscrewing and not just spinning. If they touched down, it would be a big coincidence if it were right side up!

Bad:
The astronauts need to bury the bomb inside the asteroid to magnify the effect of the explosion. They need to get it 800 feet deep, so they drill a hole to plant it.

Good:
I can almost buy the premise of burying the bomb if it sits on the surface, half of the energy of the explosion just goes into space, wasted. But 800 feet? That's only 1/5000 th of the way in! If the asteroid were the size of a soccer ball, that distance would be about 0.06 millimeters, or 0.002 inches, perhaps as wide as a human hair. And that will split the asteroid in half. Droite. Mais attendez. there's a fissure that runs through the asteroid. By putting the bomb in there, it splits the asteroid in half! Luckily, the fissure is lined up perfectly so that the two halves move away from the Earth. Imagine if the plane of the fissure were facing the Earth the bomb would have launched one rock into the Earth at an extra 1000 miles per hour. Lucky for us the writers remembered to line the fissure up the right way! -)

One other thing: if time is of the essence, and they have to dig 800 feet down, why did they dig at a 45 degree angle?! That added an extra 320 feet to their drilling. What they should have done was ram one of those X-71's straight on to the asteroid. That would have created a crater much deeper than that! They wouldn't have had to dig so far.

Bad:
As the final hour approaches, suddenly there is a series of explosions, with rocks flying everywhere! There are also huge gales that threaten to kill the astronauts.

Good:
Well, tides from the Earth would tend to stress the asteroid quite a bit. That might loosen rocks, causing a rock storm. It might it even open up vents deep into the asteroid, letting gas out. But that gas would escape vertically, not horizontally. The gravity of the asteroid is too weak to hold on to the gas moving that fast.

    A military man at some points calls "NASA" "Nassau". This same thing was done in "Doomsday Rock".

Sigh. My personal opinion of the movie science was of course low, lower than even I thought before seeing it. But I also thought the plot was vapid, the direction awful (it was like an extended car commercial, someone pointed out) and had so many ridiculous things in it that I had a hard time enjoying the fun of it. It was fun, but even that was hampered by the sheer over-the-topness of it. I never once had the feeling that the Earth would be destroyed, so all the drama of the impending doom was gone. In "Deep Impact", after the first half of the movie, you never once forgot what was going on the sense of doom was palpable, so much so that my heart was pounding during the impact sequence. In "Armageddon", the drama never existed. One of the most important aspects of a film, especially a science fiction, is the suspension of disbelief. Once you get that "Oh, come on" feeling, I disengage myself from the movie a bit, and the fun drops. I was disappointed by this movie, and not just because of the scientific ludicrousness.

I just watched a special behind the scenes look at the movie aired on the cable channel "E!", and in it the technical advisor for the movie said "a number of ideas [before the final film was shot] needed to be changed to be physically realizable. " I wonder if he meant filmable, or actually physically better than what they started with. If the latter, I wonder how more cartoonish the movie might have been originally!


Why do dark objects look white from a distance? (Moon, Ceres, but not Earth!) - Astronomy

A question asked by my son was, " Why is the moon sometimes orange? Or red? What causes this? "

The orange and red tints that the Sun and Moon sometimes take on are caused by the particles in the Earth's atmosphere.

When light (or more specifically, packets of light called photons) from an astronomical object passes through the Earth's atmosphere, it scatters off of particles in the latter. It turns out that these particles like to scatter blue light more than they do red light so "bluer" photons (those with shorter wavelengths) tend to get scattered, and "redder" photons (those with longer wavelengths) pass through. So, astronomical objects look redder from Earth than they would from space, because the redder wavelengths from the objects penetrate the atmosphere better than the bluer ones. Incidentally, this is why the sky is blue: blue light from the Sun is scattered in all directions on its way to the Earth.

But how does this explain the occasional redness of the Moon or the Sun? Your son may have noticed that they always occur when the Sun or Moon is close to the horizon. If you think about it, sunlight or moonlight must travel through the maximum amount of atmosphere to get to your eyes when the Sun or Moon is on the horizon (remember that that atmosphere is a sphere around the Earth). So, you expect *more* blue light to be scattered from Sunlight or Moonlight when the Sun or Moon is on the horizon than when it is, say, overhead this makes the object look redder. In other words, the Sun or Moon tends to look orange or red when it is rising or setting because that's the time when the light has to travel through the most atmosphere to get to you. The effect is exacerbated when there are thin clouds in front of the Sun or Moon: the clouds themselves often glow bright pink as well, because they are so good at scattering blue light.

This page was last updated on August 2, 2016.

A propos de l'auteur

Kristine Spekkens

Kristine étudie la dynamique des galaxies et ce qu'elles peuvent nous apprendre sur la matière noire dans l'univers. Elle a obtenu son doctorat de Cornell en août 2005, a été boursière postdoctorale Jansky à l'Université Rutgers de 2005 à 2008 et est maintenant membre du corps professoral du Collège militaire royal du Canada et de l'Université Queen's.


Whenever I look at a pic taken from space, I can't help but notice the lack of stars. Can someone explain this phenomenon?

The stars are very feint, and the objects in the foreground of the pictures you are talking about are comparatively very bright. Cameras have a limited "dynamic range", that is a limited range of brightnesses that you can squeeze into the same picture. If the camera were adjusted to be able to see the stars, the other objects in the image would be a white blur.

You can try this yourself: Aim a camera at the moon and adjust the exposure until you can see the craters -- the stars should be gone. Then adjust the exposure until you can see the stars clearly -- the moon will be a single white smudge.

It also should be pointed out that despite appearing bright in the night sky, the moon has an albedo lower than that of asphalt, meaning it is in fact a very dark body that just appears as bright because the night sky is almost perfect black.

The moon hoax conspiracy nuts point to a lack of stars in photos but the light-colored moon is being bathed in brilliant sunlight. It’s day. The exposure of the camera would be calibrated to see the surface and things on it. The stars wouldn’t register. And there’s no atmosphere to even things out.

Look into the sky during the day. Do you see stars? They are still there, and they are as bright as they are during the night.

You don't see stars during the day because your eyes are adapted to the brightness from the sunshine everywhere around you. Cameras that take pictures of the day side of Earth do the same thing. In order to see features on the sunlit Earth they need a short exposure time - too short to see stars.

There are plenty of pictures and videos from space where you can see the stars - typically taken on the night side of Earth, or at least without the day side as part of the picture. Here the exposure times are longer.

Most camera's light sensor require a lot of light to make a picture clear that's why pictures taken in daylight are much sharper and clearer than ones taken at night. stars and the moon are so far way from earth and their light is so dim that's why it hard, well maybe impossible in most cases to take a good picture of the stars and moon with a regular camera

A lot depends on the imaging technology being used, but the core issue is the contrast ratio.