¿Por qué el albedo de Encelado es mayor que 1?

Para responder a esto, uno realmente tiene que entender cómo se definen los albedos geométricos y de enlace. Comencemos con el albedo de enlace ya que es más simple.

enlace albedo

El Bond Albedo es solo la fracción de energía que golpea una superficie que se refleja. Para simplificar el proceso, digamos que disparo 100 fotones de la misma energía en Encelado. De esos 100 fotones que golpean la superficie, 81 de ellos serán reflejados y 19 de ellos serán absorbidos. Eso significa que el albedo de enlace será$81/100 = 0.81$.

¿Simple verdad? Como tal, el albedo de enlace nunca puede ser mayor que 1 porque obviamente no puedes reflejar más fotones de los que recibiste. Esto significa que un albedo de enlace de cero implica que no se reflejó ninguna luz y que se absorbió toda, mientras que un albedo de enlace de uno implica que se reflejó toda la luz y no se absorbió ninguna luz.

Albedo geométrico

La definición del albedo geométrico es un poco más complicada. Sin embargo, lo primero que debe darse cuenta es que no es una escala directa de cero a uno. Un albedo geométrico de uno no significa que toda la luz se reflejó como sucedió con el albedo de enlace. Así que tratemos de definir el albedo geométrico.

Hay dos puntos importantes sobre el albedo geométrico que lo diferencian del albedo de enlace.

Para el albedo de enlace, hablamos únicamente de la cantidad total de luz incidente y la cantidad total de luz reflejada. Esto no dice nada acerca de un observador de dicha luz. Solo tenemos una forma mágica de saber acerca de cada fotón que golpea y es reflejado por su superficie y eso nos permite calcular el albedo de acuerdo con la definición de albedo de enlace. El albedo geométrico, por otro lado, tiene en cuenta específicamente su capacidad para observar la luz desde un punto de vista específico.

El segundo punto importante es que el albedo geométrico es una medida de qué tan bien su superficie en particular reflejó la luz hacia usted en comparación con una superficie de referencia .. Imagina ahora que tienes dos superficies, una es la superficie de Encelado, la otra es tu "superficie de referencia". Esta superficie de referencia es un reflector "idealizado", lo que significa que refleja cada fotón que lo golpea (haciendo que tenga un albedo de enlace de 1). Sin embargo, la clave aquí es que refleja la luz de forma isotrópica. Lo que quiero decir con eso es que la luz no se refleja en ninguna dirección preferida, sino que se refleja en todas las direcciones por igual. Así que ahora tiene sus 100 fotones golpeando su superficie de referencia y los 100 fotones se reflejan, pero debido a que todos se reflejan en direcciones aleatorias, solo 10 fotones realmente llegan a su cámara/ojo/detector. Sin embargo, lo que puede suceder con Enceladus es que la superficie tiene las propiedades adecuadas, de modo que 100 fotones golpean la superficie,refleja preferentemente la luz en una dirección específica . Está enviando más fotones a su detector que la superficie de referencia. El albedo geométrico es la relación entre la cantidad de luz que Encelado refleja en su detector y la cantidad de luz que la superficie de referencia refleja en su detector. En este caso,$14/10 = 1.4$.

Un pequeño punto adicional es que esta definición se basa en que su detector esté en la misma dirección que su fuente de luz. En otras palabras, el albedo geométrico es una medida de cuánto puede retrorreflejar su superficie (es decir, reflejarse hacia la fuente de los fotones) en comparación con la superficie de referencia. Técnicamente, el albedo geométrico alcanza un valor máximo cuando su superficie está formada por retrorreflectores.