¿Cuánta luz se reflejaría de Júpiter a Europa (en la noche de Europa)?

Supongamos que Europa se encuentra habitable y los humanos comienzan a vivir en ella. Europa está cerca de Júpiter y durante la noche Júpiter estaría reflejando luz hacia Europa, al igual que nuestra luna llena refleja luz hacia la Tierra. Nuestra luna es pequeña en comparación con Júpiter. ¿Seguirían necesitando los humanos luz artificial durante las noches de Europa?

Tenga en cuenta que el período orbital alrededor de Júpiter de Europa es de 3,5 días, por lo que Júpiter reflejará prácticamente la luz a Europa solo durante 3,5 días, y luego no reflejará luz durante 3,5 días.
Esto es relativamente fácil de resolver: tome la radiación solar (esteroradianes), calcule el ángulo sólido que subtiende Júpiter, use las medidas existentes del albedo de Júpiter, luego mire la fracción del "cielo" desde el punto de vista de Europa que cubre Júpiter. es un objeto extendido.
Stellarium puede simular esto.

Respuestas (2)

Es un cálculo bastante directo de 3 factores. Distancia al sol, tamaño aparente y albedo. Voy a comparar a Júpiter con nuestra luna llena, ya que todos estamos familiarizados con eso.

Júpiter promedia entre 4,95 y 5,45 AU del sol. Eso significa que, en comparación con nuestra luna llena (alrededor de 1,02 AU en promedio), eso significa que los metros cuadrados individuales en Júpiter recibirían entre 1/23,5 y 1/28,5 de la luz que incide en nuestra luna. Voy a redondear y decir entre 1/24 y 1/28.

El brillo también es importante. La Luna es muy oscura con un albedo de alrededor del 12%, aproximadamente del color del asfalto desgastado o grisáceo. El albedo de enlace de Júpiter es de aproximadamente 0,34, por lo que reflejaría casi 3 veces más luz. Eso significa que por metro cuadrado, Júpiter tiene entre 1/8 y 1/10 de brillo.

La gran diferencia es el tamaño. Desde la Tierra, la Luna ocupa aproximadamente 1/2 de 1 grado de arco. El diámetro de Júpiter es unas 37 veces el diámetro de la Luna. Su distancia a Europa es aproximadamente 1,73 veces la distancia de la Tierra a la Luna, por lo que su tamaño aparente sería aproximadamente 21 veces el diámetro (alrededor de 10 grados de arco), el área reflectante es más cercana a 450 veces. Si divide eso por la proporción de 8 a 10 dependiendo de qué tan cerca o lejos esté Júpiter del Sol en su órbita, un Júpiter lleno sería el brillo de aproximadamente entre 45 y 55 lunas llenas promedio. No brillaría tan intensamente, aunque algunas de sus bandas más claras estarían casi a mitad de camino. Pero todo el paquete sería de 45 a 55 veces más brillante (ignorando cualquier reflejo atmosférico, lo que haría que pareciera aún más brillante).

Probablemente sea lo suficientemente brillante como para leer debajo, pero no tanto como para lastimarte los ojos si lo miras fijamente.

Esto solo responde a su pregunta para un júpiter completo, pero la proporción, de 45 a 55 veces más brillante, debería ser adecuada para todas las fases. Y unas 450 veces más grande que una Luna promedio. El tamaño de la Luna varía significativamente de la Tierra, aunque no siempre lo notamos. Europa tiene una órbita mucho más circular alrededor de Júpiter, por lo que su tamaño se mantendría casi igual al de la superficie de Europa.

Buena respuesta. La única pequeña objeción podría ser que no tiene en cuenta solo la luz visible. El albedo de enlace de Júpiter es 0,34, pero eso se aplica a toda la luz, no solo a la visible. No estoy seguro de cuánto cambiaría esto la respuesta final, pero probablemente reduciría un poco el brillo de 45 a 55 veces.

Esto se basa únicamente en la simulación de Stellarium, por lo que puede no ser exacto.

Desde Europa, Júpiter completo tiene una magnitud de casi -17 y un diámetro angular de 12 grados:

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Esto la hace unas 56 veces más brillante y 24 veces más grande (en diámetro, no en área; es unas 600 veces más grande en área) que nuestra luna llena (magnitud -12,3), más que suficiente para leer.

Todavía no es tan brillante como el Sol en Europa, que registra una magnitud de -23,06:

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Si acepta que el cuarto de luna (magnitud -10,0) proporciona suficiente luz de lectura, dos de las otras lunas de Júpiter (Io y Ganímedes; Calisto es muy oscura y tiene un albedo bajo) también pueden hacerlo:

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Así que parece que el cielo de Europa está bastante bien iluminado, incluso en la noche solar. Pero no se haga ilusiones demasiado altas: realicé esta simulación en la intersección del ecuador de Europa y el meridiano principal. Una simulación anterior en el hemisferio norte mostró que Júpiter no sale allí.