El efecto de la lente gravitacional durante el eclipse lunar

Durante el eclipse lunar, la Luna se vuelve de color sangre mientras la sombra de la Tierra se proyecta sobre la superficie lunar. El tono rojo se puede explicar por medio de la refracción de la luz y la dispersión de Thomson. Además de estos dos, ¿el efecto de lente gravitacional tendrá un papel en el eclipse? Es decir, la luz del Sol se desvía hacia la Tierra y brilla sobre la superficie lunar, y luego la luz se refleja hacia la Tierra. Si es así, ¿qué tan significativo será este efecto?

El tono rojo de la luna puede explicarse por dispersión, pero no por refracción. Las longitudes de onda más cortas se doblan más que las largas, por lo que cualquier cambio de color debido a la refracción será hacia el azul, no hacia el rojo. Esto es evidente en el "destello verde" que a veces se ve segundos después de la puesta del sol. Si observaras el eclipse desde la Luna (sería un eclipse solar, no un eclipse lunar) el disco de la Tierra estaría bordeado de rojo ya que estarías observando cada puesta y salida del sol al mismo tiempo.

Respuestas (2)

Sí, la Tierra actuará como una lente gravitatoria (muy, muy débil) que desvía la luz del Sol en su camino hacia la Luna. No, esto no tendrá ningún efecto notable, a menos que esté mirando al Sol con una serie de detectores de radio que se extienden por la superficie de la Luna (tal vez).

Podemos usar la siguiente ecuación para calcular el ángulo de desviación de la luz que pasa dentro de una distancia b de alguna masa METRO ( fuente )

α = 4 GRAMO METRO C 2 b
Tomando METRO ser la masa de la tierra y b para ser el radio de la Tierra, encontramos
α = 4 GRAMO METRO C 2 R = 3 × 10 9   r a d = 0.6   metro i yo yo i a r C s mi C o norte d s   ( metro a s )

Sorprendentemente, aparentemente este nivel de lentes está en el orden de magnitud que la tecnología moderna puede resolver ( https://arxiv.org/abs/1902.07046 ), que es capaz de detectar lentes gravitacionales en el nivel de milisegundos de arco. Sin embargo, para ver el efecto de la lente de la Tierra , me imagino que necesitaría un conjunto de radiotelescopios de línea base muy largo en la Luna (aunque no soy un experto en la tecnología, así que tome lo que digo con pinzas). En este contexto, "línea de base muy larga" significa una matriz que abarca miles de millas. De todos modos, este nivel de desviación de nanorradianes no es algo que tenga un efecto notable en una fotografía del eclipse que tomaría con una cámara ordinaria.

¿La variación en la refracción debida a la atmósfera de la Tierra inundaría este efecto? ¿Sería posible filtrar eso?
@Barmar Déjame ponerlo de esta manera. Me pareció interesante que VLBI tenga la resolución angular para poder ver desviaciones de milisegundos de arco. Si por alguna razón uno realmente quisiera medir este efecto, hay mucho más trabajo por hacer para controlar los factores más allá de la resolución angular que afectarían la observación, y es probable que haya muchos (incluida la atmósfera) que podrían arruinar el experimento antes. incluso comienza. Pero, los experimentadores también son muy hábiles para descubrir qué son estas cosas y controlarlas. Tome esto más como "no obviamente imposible" que como "definitivamente posible".

La gravedad de la Tierra es demasiado débil para marcar una gran diferencia. Pero la gravedad del Sol crea una lente solar que podría usarse como telescopio, si le dedicamos suficientes recursos e ingenio. Literalmente podríamos mapear la superficie de un exoplaneta 100 años luz de distancia en 25 km/píxel. Ver La lente gravitatoria solar mapeará exoplanetas. En serio.