ทำไมอัลเบโดของเอนเซลาดัสถึงมากกว่า 1

เอนเซลาดัสหนึ่งในดวงจันทร์ของดาวเสาร์มีรูปทรงเรขาคณิตอัลเบโด้ 1.38 และอัลเบโด้พันธะที่ 0.81 Albedo รูปทรงเรขาคณิตของเอนเซลาดัสจะมากกว่าหนึ่งได้อย่างไร? อะไรคือความเหมือนหรือความแตกต่างระหว่าง Albedo แบบเรขาคณิตและแบบ Albedo

เพื่อที่จะตอบคำถามนี้เราต้องเข้าใจว่ารูปทรงเรขาคณิตและพันธะผูกมัดนั้นถูกต้องอย่างไร เริ่มจากพันธะอัลเบโดตั้งแต่ง่ายกว่ากัน

ตราสารหนี้อัลเบโด

บอนด์อัลเบโด้เป็นเพียงส่วนของพลังงานชนพื้นผิวที่ได้รับการสะท้อนให้เห็น เพื่อลดความซับซ้อนของกระบวนการสมมติว่าฉันยิง 100 โฟตอนของพลังงานเดียวกันทั้งหมดที่เอนเซลาดัส จาก 100 โฟตอนที่กระทบกับพื้นผิวจะมี 81 ภาพสะท้อนกลับและ 19 ภาพจะถูกดูดซับ นั่นหมายความว่าอัลเบโด้พันธบัตรจะ0.81$81/100 = 0.81$

ง่ายใช่มั้ย ด้วยเหตุนี้อัลเบโดพันธบัตรจึงไม่สามารถมีค่ามากกว่า 1 เพราะคุณไม่สามารถสะท้อนโฟตอนได้มากกว่าที่คุณได้รับ ซึ่งหมายความว่าพันธะอัลเบโดที่เป็นศูนย์หมายถึงไม่มีแสงสะท้อนและถูกดูดกลืนทั้งหมดในขณะที่อัลเบโด้พันธะของหนึ่งหมายถึงแสงทั้งหมดถูกสะท้อนและไม่มีแสงถูกดูดซับ

เรขาคณิต Albedo

ความหมายของอัลเบโด้รูปทรงเรขาคณิตนั้นซับซ้อนกว่าเล็กน้อย สิ่งแรกที่คุณต้องรู้ว่ามันไม่ได้เป็นศูนย์ถึงระดับเดียว รูปทรงเรขาคณิตของหนึ่งไม่ได้หมายความว่าแสงทั้งหมดได้สะท้อนเช่นเดียวกับมันสำหรับพันธะอัลเบโด้ งั้นลองกำหนดเรขาคณิตอัลเบโด

มีจุดสำคัญสองจุดเกี่ยวกับเรขาคณิตอัลเบโด้ที่ทำให้แตกต่างจากอัลเบโด้พันธบัตร

สำหรับอัลเบโดพันธะเราได้พูดถึงปริมาณแสงตกกระทบทั้งหมดและปริมาณแสงสะท้อนทั้งหมดเท่านั้น สิ่งนี้ไม่ได้บอกอะไรเลยเกี่ยวกับผู้สังเกตการณ์แสงดังกล่าว เรามีวิธีที่มหัศจรรย์ในการรู้เกี่ยวกับโฟตอนที่พบและสะท้อนออกมาจากพื้นผิวของคุณและนั่นทำให้เราสามารถคำนวณอัลเบโดตามคำจำกัดความอัลเบโด ในทางกลับกันเรขาคณิตอัลเบโด้จะคำนึงถึงความสามารถของคุณในการสังเกตแสงจากจุดได้เปรียบเฉพาะ

จุดสำคัญที่สองคืออัลเบโด้ทางเรขาคณิตเป็นการวัดว่าพื้นผิวของคุณสะท้อนแสงกลับมาเทียบกับพื้นผิวอ้างอิงได้ดีเพียงใด. ลองนึกภาพตอนนี้คุณมีสองพื้นผิวอันหนึ่งคือพื้นผิวของเอนเซลาดัสอีกอันคือพื้นผิวอ้างอิงของคุณ พื้นผิวอ้างอิงนี้เป็นตัวสะท้อน "เงียบสงบ" ซึ่งหมายความว่ามันสะท้อนโฟตอนทุกอันที่กระทบ (ทำให้มีพันธะอัลเบโดเท่ากับ 1) กุญแจสำคัญในที่นี้ก็คือมันสะท้อนแสงแบบกระจายแสง สิ่งที่ฉันหมายถึงคือแสงไม่ได้สะท้อนไปในทิศทางที่ต้องการ แต่จะสะท้อนในทุกทิศทางอย่างเท่าเทียมกัน ดังนั้นตอนนี้คุณมี 100 โฟตอนที่กระทบพื้นผิวอ้างอิงของคุณและทั้งหมด 100 โฟตอนได้รับการสะท้อน แต่เนื่องจากพวกเขาทั้งหมดถูกสะท้อนในทิศทางสุ่มเพียง 10 โฟตอนเท่านั้นที่จะเข้าสู่กล้อง / ตา / เครื่องตรวจจับของคุณ สิ่งที่สามารถเกิดขึ้นได้กับเอนเซลาดัสก็คือพื้นผิวมีคุณสมบัติที่ถูกต้องเช่นโฟตอนที่กระทบพื้นผิว 100 อันพิเศษสะท้อนแสงในทิศทางที่เฉพาะเจาะจง มันส่งโฟตอนไปยังเครื่องตรวจจับของคุณมากกว่าพื้นผิวอ้างอิง เรขาคณิตอัลเบโดคืออัตราส่วนของปริมาณแสงที่สะท้อนให้กับเครื่องตรวจจับของคุณโดยเอนเซลาดัสว่ามีปริมาณแสงเท่าใดที่จะสะท้อนให้กับเครื่องตรวจจับของคุณโดยพื้นผิวอ้างอิง ในกรณีนี้1.4$14/10 = 1.4$

จุดเล็ก ๆ เพิ่มเติมคือคำจำกัดความนี้ขึ้นอยู่กับเครื่องตรวจจับของคุณในทิศทางเดียวกับแหล่งกำเนิดแสงของคุณ กล่าวอีกนัยหนึ่งอัลเบโดเรขาคณิตเป็นตัวชี้วัดว่าพื้นผิวของคุณสามารถสะท้อนแสงย้อนยุคได้เท่าไร(เช่นสะท้อนกลับไปยังแหล่งกำเนิดของโฟตอน) เมื่อเทียบกับพื้นผิวอ้างอิง ในทางเทคนิคแล้ว Albedo เชิงเรขาคณิตจะมีค่าสูงสุดเมื่อพื้นผิวของคุณประกอบด้วย retroreflectors