Der Effekt des Gravitationslinseneffekts während der Mondfinsternis

Während der Mondfinsternis verfärbt sich der Mond in blutige Farbe, während der Schatten der Erde über die Mondoberfläche wirft. Der Rotton lässt sich durch Lichtbrechung und Thomson-Streuung erklären. Wird neben diesen beiden der Gravitationslinseneffekt bei der Sonnenfinsternis eine Rolle spielen? Das heißt, das Sonnenlicht wird aufgrund der Erde gebogen und scheint auf die Mondoberfläche, und dann wird das Licht zur Erde reflektiert. Wenn ja, wie stark wird dieser Effekt sein?

Der rote Farbton des Mondes lässt sich durch Streuung erklären, nicht aber durch Brechung. Kürzere Wellenlängen werden mehr gebogen als lange, sodass jede Farbverschiebung von der Brechung in Richtung Blau und nicht in Richtung Rot erfolgt. Dies zeigt sich in dem "grünen Blitz", der manchmal Sekunden nach Sonnenuntergang zu sehen ist. Wenn Sie die Sonnenfinsternis vom Mond aus beobachten würden (es wäre eine Sonnenfinsternis, keine Mondfinsternis), wäre die Erdscheibe rot umrandet, da Sie jeden Sonnenuntergang und Sonnenaufgang gleichzeitig beobachten würden.

Antworten (2)

Ja, die Erde wird als (sehr, sehr schwache) Gravitationslinse fungieren, die das Licht der Sonne auf seinem Weg zum Mond biegt. Nein, dies wird keine merklichen Auswirkungen haben, es sei denn, Sie betrachten die Sonne mit einer Reihe von Funkdetektoren, die (vielleicht) die Oberfläche des Mondes überspannen.

Wir können die folgende Gleichung verwenden, um den Ablenkwinkel für Licht zu berechnen, das innerhalb einer Entfernung vorbeigeht B von einiger Masse M ( Quelle )

a = 4 G M C 2 B
Nehmen M die Masse der Erde sein und B um der Radius der Erde zu sein, finden wir
a = 4 G M ⊕ C 2 R ⊕ = 3 × 10 − 9   R A D = 0,6   M ich l l ich A R C S e C Ö N D S   ( M A S )

Bemerkenswerterweise liegt dieses Linsenniveau offenbar in der Größenordnung, die moderne Technologie auflösen kann ( https://arxiv.org/abs/1902.07046 ), die in der Lage ist, Gravitationslinsen im Millibogensekundenbereich zu erkennen. Um jedoch den Effekt der Linsenwirkung der Erde zu sehen, bräuchte man meiner Meinung nach ein sehr langes Basis-Radioteleskop-Array auf dem Mond (obwohl ich kein Experte für die Technologie bin, also nehmen Sie das, was ich sage, mit einem Körnchen Salz). In diesem Zusammenhang bedeutet "sehr lange Basislinie" eine Anordnung, die sich über Tausende von Kilometern erstreckt. Ungeachtet dessen ist diese Ablenkung im Nanoradianbereich nichts, was einen merklichen Effekt auf ein Foto der Sonnenfinsternis haben würde, das Sie mit einer gewöhnlichen Kamera aufnehmen würden.

Würde die Variation der Brechung aufgrund der Erdatmosphäre diesen Effekt überdecken? Kann man das rausfiltern?
@Barmar Lass es mich so sagen. Ich fand es interessant, dass VLBI die Winkelauflösung hat, um Ablenkungen im Millibogensekundenbereich sehen zu können. Wenn man diesen Effekt aus irgendeinem Grund tatsächlich messen wollte, wäre noch viel Arbeit zu tun, um Faktoren jenseits der Winkelauflösung zu kontrollieren, die die Beobachtung beeinflussen würden, und es gibt wahrscheinlich viele (einschließlich der Atmosphäre), die das Experiment vorher ruinieren könnten fängt sogar an. Aber Experimentatoren sind auch sehr schlau darin, herauszufinden, was diese Dinge sind, und sie zu kontrollieren. Betrachten Sie dies eher als "nicht offensichtlich unmöglich" als als "definitiv möglich".

Die Schwerkraft der Erde ist viel zu schwach, um einen großen Unterschied zu machen. Aber die Schwerkraft der Sonne macht eine Sonnenlinse, die als Teleskop verwendet werden könnte, wenn wir ihr genügend Ressourcen und Einfallsreichtum widmen. Wir könnten buchstäblich die Oberfläche eines Exoplaneten kartieren 100 Lichtjahre entfernt bei 25 km/Pixel. Siehe Die Sonnengravitationslinse wird Exoplaneten kartieren. Ernsthaft.

Der Effekt des Gravitationslinseneffekts während der Mondfinsternis
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