Earthshine

• April 29, 2024

Månen verkar vara en formskiftare när den gör sin månatliga omloppsbana. I rymdets mörker ser vi bara den del av månen som solen upplyser. Men ibland finns det en ljus halvmåne med det som ser ut som en spöklik skugga som fyller resten av Månens ansikte. Vad gör det möjligt för oss att titta på månens nattkant, och hur kan detta fenomen hjälpa till att upptäcka liv på avlägsna planeter?

Månens faser
Solen tänds halva månen. Hur mycket av den belysta halvan vi ser beror på var månen befinner sig i sin bana. Det är därför månen har faser. Till exempel, när vi kan se hela månsidan av månen, har vi en "fullmåne". Om bara hälften av Månens dagssida är synlig för oss ser vi en "halvmåne".

Halvmåne och jordsken
Det kan vara en konstig och vacker syn när månen är en tunn halvmåne. Du kan se både den ljusa vita solbelysta halvmånen och den blågrå färgen på Månens nattkant. Det kallas ofta "den gamla månen i den nya månens armar."

Leonardo da Vinci under det sextonde århundradet var den första som förklarade vad som hände. När månen lyser av reflekterat solljus, kallar vi det Månsken. Men solljus reflekteras också från jorden och på månen, och detta kallas Earth. När månen befinner sig i den tunna halvmålsfasen kan den tändas av solljus på dagssidan och jordsken på nattsidan.

Som man ser från månen har jorden faser. När månen är en tunn halvmåne är jorden nästan full. Det betyder att det finns mer ljus reflekterat från jorden, det finns ett större månarea upplyst, och det finns inte mycket direkt solljus på månen för att träffa jordljuset. När månen rör sig i sin bana växer dess solbelysta del och jordens krymper.

Earthshine och Earth's albedo
jordens albedo är den bråkdel av det mottagna solljuset som sedan reflekteras. Det påverkas till exempel av snö och is, vilket är mer reflekterande än vatten eller vegetation. Den viktigaste faktorn som påverkar albedo är dock molntäckningen - den står för ungefär hälften av den. Övervakning av albedo berättar något om jordens energibalans och om det förändras. Alla moln reflekterar solstrålning, så att albedo ökar. Men det betyder inte att alla moln orsakar kylning, för vissa av dem fångar mer värme än de reflekterar.

Tidigare antogs albedo vara ganska konstant, men det fanns inte mycket data för att stödja eller motbevisa det. Under de senaste åren har det gjorts studier av albedo. Forskare har använt både satellitdata och jordskinsdata, och de har funnit betydande variationer i albedo. Det är ännu inte klart hur dessa förändringar passar in i klimatmodeller, men åtminstone data blir nu tillgängliga.

Planetshine och ringshine
Earthshine är bara ett exempel på planetsken, en planet som tänder den mörka sidan av en måne genom reflekterat solljus. Rymdprober har avbildat månar av Jupiter och Saturn när de tändes av planetshine. Cassini-sonden har i synnerhet tillhandahållit ett antal bilder av delar av Saturnus månar som synliggjorts av planetshine.

Det finns faktiskt ganska komplexa ljusmönster på Saturnus. Inte bara reflekterar planeten solljus, utan också ringarna. Ringarna kan vara upplysta av planeten, men planeten kan också vara upplyst av ringarna.

Sök efter markplaneter
Vi förväntar oss att planeter som kretsar runt andra stjärnor också ska reflektera ljuset från deras solar. Två rymdbyråer planerade uppdrag som kunde upptäcka denna planetshine och söka i spektra för syre, vatten, metan och andra ämnen förknippade med levande saker på jorden.

Detaljerade planetshineobservationer var en del av förberedelserna för dessa uppdrag. De avsåg att studera spektrumet av jordsljus för att jämföra det med funktioner på extrasolära planeter. Men både NASA: s Terrestrial Planet Finder och Darwin-uppdraget från European Space Agency (ESA) avbröts.

Ta en titt
Försök hitta en tunn halvmåne och se om dess nattsida är upplyst av jordljus. Även om jordljus är mycket svagare än solljus, kan dock observatörer med kikare se ett antal funktioner på månens natt sida. På den norra halvklotet är den bästa visningen på kvällens skymning på våren eller på morgonen skymningen på hösten.