2020-01-08
Известно, что освещенность, создаваемая на земле лунным диском в полнолуние, примерно в 10 раз больше, чем освещенность от "ущербной" луны в половину лунного диска. Как это объяснить?
Решение:
Многократное уменьшение освещенности в половинной фазе Луны (а не двойное, как представляется естественным) - экспериментальный факт. Попробуем понять, хотя бы в общих чертах, какие явления могут за ним стоять.
Обычно эти явления объясняют так. В половинной фазе свет Солнца падает по касательной на ту часть Луны, которая в основном "светит" на Землю. При этом тени от лунных гор экранируют большую часть поверхности Луны от прямого солнечного света, в целом Луна оказывается освещенной хуже, и на Землю она посылает меньше света. Однако в этом случае полукруглый край Луны должен казаться ярче остальной части "полудиска". Казалось бы, более полное решение должно учитывать то, что горы экранируют не только Луну от Солнца, но и Землю от отраженного Луной света. В этом случае на всех краях "полудиска" освещенность должна уменьшаться. Кроме того, из подобного объяснения следует, что в полнолуние край диска должен быть еще темнее, ибо на краю будет двойное экранирование - поверхности Луны от Солнца и Земли от Луны.
На самом деле в полнолуние край диска имеет примерно такую же яркость, как центр. Это означает, что поверхность Луны должна отражать значительную долю света навстречу падающему свету, а не равномерно во все стороны, как, скажем, белая бумага. Таким образом, оптические свойства поверхности Луны довольно сложны, и конкретная величина ослабления освещенности зависит от рельефа. Например, при острых и часто расположенных горах поверхность будет выглядеть черной.
Заметим, что при частичном лунном затмении половина диска Луны также создает на Земле освещенность меньшую, чем половина максимальной. Но причина этого явления иная - наличие полутени.