Dlaczego Księżyc świeci? – MÓZGOTRON
Księżyc nie wytwarza światła w sposób podobny do Słońca – nie zachodzą w nim reakcje termojądrowe ani żadne procesy emisji promieniowania widzialnego. Powierzchnia Księżyca składa się głównie z pyłu i skał wulkanicznych. Materiały te mają określone albedo*, czyli zdolność odbijania światła. Średnie albedo Księżyca wynosi około 0,12, co oznacza, że odbija około 12% padającego światła słonecznego.
To, jak jasny jest Księżyc z Ziemi, zależy od położenia Księżyca względem Ziemi i Słońca. Gdy Księżyc znajduje się między Ziemią a Słońcem, jego oświetlona strona jest odwrócona od nas → nów. Gdy Księżyc jest po przeciwnej stronie Ziemi od Słońca → widać całą oświetloną stronę → pełnia.
Padające promienie słoneczne odbijają się od powierzchni Księżyca i trafiają na Ziemię. To właśnie odbite światło dociera do naszych oczu, sprawiając wrażenie, że Księżyc „świeci”. Jasność obserwowana z Ziemi zmienia się również w zależności od kąta padania światła i tekstury powierzchni (np. kratery mogą powodować drobne cienie i odbicia). Chociaż Księżyc odbija tylko około 12% światła słonecznego, z powodu bliskości do Ziemi i braku atmosfery w pobliżu powierzchni, światło odbite jest wystarczająco silne, by Księżyc był bardzo widoczny nocą.
Podsumowując:
Księżyc świeci, ponieważ odbija światło słoneczne. Jego fazy i jasność zależą od geometrii układu Słońce–Ziemia–Księżyc i od właściwości powierzchni Księżyca.
Fazy Księżyca:
- Nów 🌑
- Księżyc znajduje się między Ziemią a Słońcem.
- Jego oświetlona strona jest odwrócona od Ziemi → nie widać go w nocy.
- Pierwsza kwadra 🌓
- Księżyc przesuwa się o 1/4 orbity wokół Ziemi.
- Widać połowę jego oświetlonej strony (prawą część dla obserwatora na półkuli północnej).
- Pełnia 🌕
- Księżyc jest po przeciwnej stronie Ziemi od Słońca.
- Widzimy całą oświetloną stronę → jasny, okrągły Księżyc.
- Ostatnia kwadra 🌗
- Księżyc przesuwa się dalej o kolejną ćwiartkę orbity.
- Widać połowę oświetlonej strony, ale tym razem przeciwną (lewą część).
Fazy pośrednie:
Przybywający Księżyc: od nowiu do pełni – oświetlona część stopniowo rośnie.
Ubywający Księżyc: od pełni do nowiu – oświetlona część stopniowo maleje.
*albedo – to współczynnik odbicia światła przez powierzchnię. Mówi nam, jaka część padającego promieniowania świetlnego zostaje odbita, a jaka jest pochłaniana. Wyrażane jest zwykle w wartościach od 0 do 1 albo w procentach:
0 → powierzchnia pochłania wszystko (np. asfalt)
1 → powierzchnia odbija wszystko (np. świeży śnieg)
Średnie albedo Księżyca wynosi około 0,12, co oznacza, że odbija tylko 12% światła słonecznego.
Świeży śnieg na Ziemi ma albedo około 0,8–0,9 (odbija 80–90% światła).