¿Qué tan oscuras/brillantes son las noches polares?

Durante la noche polar directamente en el polo, el Sol se pone una vez y, después de un período de crepúsculo, permanece así durante meses.

Las únicas fuentes de luz no producidas por el hombre son las estrellas, las auroras y la luz del sol reflejada por la luna.

Sin embargo, cuando veo varias fotos de, por ejemplo, la base Amundsen-Scott durante este período, el cielo (y el suelo iluminado por él) suele ser bastante brillante. Aquí hay un lapso de tiempo de agosto, que debería estar muy lejos incluso del crepúsculo civil para este período: https://youtu.be/cf14SL7m8Ys

¿Hay algún problema con la fotosensibilidad de las cámaras?

¿Son estas fuentes de iluminación lo suficientemente brillantes como para convertir la mitad de la noche en algo más parecido al crepúsculo (si no al día) cuando las percibe el ojo humano? Si es así, ¿cuánto de la noche polar es realmente oscuro, en términos porcentuales?

Respuestas (2)

Es un video de intervalos de tiempo, muy probablemente creado a partir de una secuencia de fotos. Es fácil elegir los ajustes de sensibilidad e ISO en cámaras normales de manera que el cielo nocturno en la noche más oscura esté sobreexpuesto. La luz de la luna se parece a la luz del sol, ya que simplemente es la luz del sol reflejada.

Por ejemplo, consulte https://cloud.planetmaker.de/index.php/s/yJ7AXWG4dEC6csW : es una exposición de varios segundos tomada varias horas después de la puesta del sol en noviembre en Kiruna, Suecia... la parte sobreexpuesta en el centro son los faros de un coche, el resto está iluminado por la luna casi llena de esa hora.

Como hijos de la civilización moderna que vivimos en áreas urbanas, simplemente ya no estamos acostumbrados a lo brillantes que pueden ser incluso las noches cuando tienes tiempo suficiente para adoptar, y las cámaras pueden hacerlo al instante. En las regiones árticas (o generalmente nevadas), la nieve agrega mucho al brillo general, ya que refleja extremadamente bien la poca luz disponible en la noche.

Cuando me acuesto por la noche, mi habitación está completamente a oscuras, con solo unas pocas luces brillantes de dispositivos electrónicos. Cuando me despierto en medio de la noche, descubro que mis ojos se han adaptado y la habitación se ve como varios tonos de gris en lugar de negro para mis ojos ahora oscuros y puedo ver a dónde voy bastante bien. Y aparentemente, una cámara se puede ajustar instantáneamente para hacer la misma transformación en el aspecto brillante de la escena.

tl; dr: ¡ Estás viendo el crepúsculo astronómico cada vez más brillante durante el mes de agosto de 2017 en el polo sur!

Para obtener más información sobre el movimiento de la Luna, consulte la excelente respuesta a ¿ Cómo se mueve la Luna en el cielo "nocturno" visto desde los polos?


Aquí hay dos capturas de pantalla y un cálculo de la altitud y el azimut de la Luna y el Sol durante el mes de agosto de 2017 desde la estación Amundsen-Scott del Polo Sur.

La línea continua azulada es para la Luna, la línea discontinua naranja es para el Sol. Puede ver que mientras la Luna se sumerge por debajo del horizonte durante el tercio medio del mes, el Sol siempre está por debajo del horizonte. Sin embargo , se acerca el crepúsculo y el Sol está solo a unos 10 grados por debajo del horizonte cerca del final del mes.

¡ El amanecer astronómico comienza cuando el Sol está a 18 grados por debajo del horizonte y el Sol está por encima de -18 grados durante todo el mes!

También tenga en cuenta que mientras el Sol y la Luna pasan gran parte del mes en posiciones de azimut muy diferentes, uno frente al otro alrededor del 8 y casi en el mismo azimut alrededor del 22.

También tomé dos capturas de pantalla y calculé las posiciones de la Luna y el Sol en sus marcas de tiempo. Parece que la cámara apunta a un acimut de unos 250 grados, la Luna está claramente sobre el horizonte a principios de mes y un bonito resplandor crepuscular desde 14,4 grados por debajo del horizonte revela la posición del Sol.

altitud y azimut de la Luna y el Sol durante todo el mes de agosto de 2017 desde la Estación Amundsen-Scott del Polo Sur

captura de pantalla de Amundsen-Scott South Pole Station 2017 08 captura de pantalla de Amundsen-Scott South Pole Station 2017 08

                 left                              right
            ------------------------        ------------------------         
object           The Moon                           The Sun
UTC ISO     2017-08-02T02:34:56Z            2017-08-13T18:50:03Z
alt(elev)   <Angle 15deg 34' 47.4">         <Angle -14deg 25' 57.5">
azimuth     <Angle 256deg 39' 49.6">        <Angle 258deg 40' 32.9">
distance    <Distance 0.00269439 au>        <Distance 1.01304 au>

Aquí está el script de Python utilizado para esta información, que se basa en el excelente paquete Skyfield .

from skyfield.api import Loader, Topos
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from skyfield.api import load

halfpi, pi, twopi = [f*np.pi for f in (0.5, 1, 2)]
to_degs, to_rads = 180/pi, pi/180

load = Loader('~/Documents/fishing/SkyData')  # avoids multiple copies of large files
ts = load.timescale() # include builtin=True if you want to use older files (you may miss some leap-seconds)
eph = load('de421.bsp')

earth, sun, moon = [eph[x] for x in ('earth', 'sun', 'moon')]
AS = earth + Topos('90.0 S', '0.0 E', elevation_m = 2835)

hours = np.arange(24*31)
days = hours/24 + 1
times = ts.utc(2017, 8, 1, hours)

malt, maz = [thing.radians for thing in AS.at(times).observe(moon).apparent().altaz()[:2]]
salt, saz = [thing.radians for thing in AS.at(times).observe(sun).apparent().altaz()[:2]]

plt.figure()
plt.subplot(2, 1, 1)
plt.plot(days, to_degs * malt, '-')
plt.plot(days, to_degs * salt, '--')
plt.plot(days, np.full_like(days, fill_value=-18.),
         '-k', linewidth=0.5) # twilight
plt.xlim(1, 31.98)
plt.ylabel('altitude (deg)')
plt.subplot(2, 1, 2)
plt.plot(days, to_degs * maz, '-')
plt.plot(days, to_degs * saz, '--')
plt.xlim(1, 31.98)
plt.ylabel('azimuth (deg)')
plt.xlabel('days')
plt.suptitle('Moon from Amundsen-Scott August 2017')
plt.show()

t1, t2 = ts.utc(2017, 8, 2, 2, 34, 56), ts.utc(2017, 8, 13, 18, 50, 3)

print(t1.utc_iso(), AS.at(t1).observe(moon).apparent().altaz())
print(t2.utc_iso(), AS.at(t2).observe(sun).apparent().altaz())