Mondlicht hell genug, um es zu sehen

Ich bin mir nicht sicher, ob Sie den großen Unterschied zwischen der Helligkeit von Sonnenlicht und Mondlicht verstehen, wenn Sie nach Mondlicht fragen, das "fast" so hell wie Sonnenlicht ist. Und tatsächlich ist das Mondlicht auf der Erde für viele Zwecke völlig ausreichend, so dass es möglich ist, dass Ihre Geschichte mit Mondlicht funktioniert, das nicht heller ist als das auf der Erde.

Die Größenskala für die scheinbare Helligkeit ist eine umgekehrte logarithmische Skala. Je höher die Magnitudenzahl, desto geringer ist die scheinbare Helligkeit einer Lichtquelle. Je niedriger die Magnitude, desto höher die Helligkeit. Eine Größenordnung eine Größenordnung niedriger entspricht einer 2,512-fachen Helligkeit. Eine um fünf Größenordnungen niedrigere Größenordnung entspricht einer 100-fachen Helligkeit.

Der Neumond, der Mond bei seiner minimalen Helligkeit, hat eine scheinbare Helligkeit von -2,50, während der Vollmond, der Mond bei seiner maximalen Helligkeit, eine scheinbare Helligkeit von -12,90 hat, ein Unterschied von 10,4 Magnituden. Ein Unterschied von nur 10,00 Magnituden entspricht einem 10.000-fachen Helligkeitsunterschied.

Die Sonne hat bei klarem Himmel auf der Erde eine scheinbare Helligkeit von -26,74. Das ist ein Unterschied von 13,84 Magnituden. Ein Unterschied von 13,00 Magnituden ist ein Unterschied von 126.202 mal der Helligkeit, und ein Unterschied von 14 Magnituden ist 317.021 mal die Helligkeit. Von der Erde aus gesehen hat die Sonne also ein paar hunderttausend Mal die Helligkeit des Vollmonds.

Scheinbare Größe

Vielleicht möchten Sie sich genau fragen, wofür Sie die zusätzliche Helligkeit des Mondes Ihres Planeten in Ihrer Geschichte haben möchten, und dann recherchieren, um herauszufinden, wie viel Licht dafür benötigt wird, und dann herausfinden, ob es möglich ist, die Helligkeit zu erhöhen so viel Mondlicht auf eurem Planeten.

In einer klaren Nacht können Sie im Sternenlicht ziemlich gut sehen, wenn Sie sich weit entfernt von künstlichen Lichtquellen und der daraus resultierenden Lichtverschmutzung befinden.

Früher ging ich nachts aus und ging einen Hügel hinauf zu einer Wiese und betrachtete Sterne und astronomische Körper mit einem Fernglas. Ich nahm keine Taschenlampe mit, um meinen Weg zu beleuchten, weil ich wollte, dass meine Augen dunkel werden, um besser in der Dunkelheit sehen zu können.

Das menschliche Auge gewöhnt sich nach einigen Minuten in der Dunkelheit daran, in der Dunkelheit besser zu sehen. Daher verwenden Amateurastronomen keine Taschenlampen oder Laternen oder verwenden nur rotes künstliches Licht, wenn sie ihre Ausrüstung für die Himmelsbeobachtung aufstellen, weil sie ihre Augen nicht daran hindern wollen, sich an das bessere Sehen im Dunkeln anzupassen.

Anpassung (Auge)

In einer bewölkten Nacht in der Nähe einer Großstadt können Sie aufgrund der von Menschen verursachten Lichtverschmutzung ziemlich gut durch die Lichter der Stadt sehen, die von den Wolken reflektiert werden.

In einer klaren Mondnacht können Sie ohne künstliche Lichtquellen ziemlich gut sehen.

Sowohl die Geschichte als auch die Fiktion haben viele Beispiele von einzelnen Personen oder ganzen Armeen, die im Dunkeln herumschleichen.

Wenn jemand nachts ohne künstliche Lichtquellen reist, ist die Wahrscheinlichkeit natürlich höher als üblich, über etwas zu stolpern, das er nicht bemerkt, oder in ein unsichtbares Loch zu treten, als wenn er tagsüber reist. Aber wenn jemand nicht aufpasst, wohin er geht, kann er auch am helllichten Tag stolpern.

Das Licht von Sternen, Planeten und sogar dem Vollmond ist für die meisten Menschen nicht intensiv genug, um darin lesen zu können. Selbst das Licht des Vollmonds ist nicht intensiv genug, um Farben zu sehen, außer dass Objekte leicht bläulich aussehen können.

Wenn Sie wirklich wollen, dass das Mondlicht auf Ihrem Planeten "fast" so hell wie Tageslicht ist, dann haben Sie ein Problem damit, eine andere astronomische Anordnung zu entwerfen, die es dem Mondlicht ermöglicht, fast so hell wie Tageslicht zu sein, denn auf der Erde ist das Tageslicht Hunderttausende von Zeiten so hell wie Mondlicht.

Um das Mondlicht tausendmal intensiver zu bekommen als das Mondlicht auf der Erde, könnten Sie einen Mond haben, der vom Planeten aus gesehen tausendmal so viel Fläche des Himmels einnimmt wie der Mond von der Erde aus gesehen. Die Quadratwurzel von 1.000 ist 31,622776. Der Mond hat am Erdhimmel einen Winkeldurchmesser von etwa 29 bis 34 Bogenminuten. Wenn der Mond Ihres fiktiven Planeten also einen Winkeldurchmesser von etwa 916,4 bis 1.074 Bogenminuten oder 15,273 bis 17,9 Bogengrad hat, hat er das 1.000-fache der Winkelfläche des Mondes.

Wenn sich Ihr fiktiver Mond in der gleichen Entfernung wie der Erdmond befindet, kann er das 31,622-fache des Winkeldurchmessers des Mondes haben, wenn er das 31,622-fache des tatsächlichen physischen Durchmessers des Mondes hat. Das würde den Durchmesser des fiktiven Mondes um das Vielfache eines erdähnlichen Planeten erhöhen. Wenn der Planet also erdähnlich sein und somit eine erdähnliche Größe haben soll, ist der „Mond“ in Ihrer Geschichte tatsächlich ein großer Planet, der umkreist wird von einem erdähnlichen Mond.

Oder der Mond in Ihrer Geschichte könnte die gleiche Größe wie der Mond haben, aber den Planeten 31,622-mal so nah umkreisen, wie der Mond die Erde umkreist. Wenn andere Dinge gleich sind, wird es 1.000 Mal so hell erscheinen wie der Mond am Himmel der Erde. Es sollte eigentlich mehr als 1.000 Mal so hell sein, da der Mond näher am Planeten sein wird und sein reflektiertes Licht konzentrierter sein wird, wenn es auf den Planeten trifft.

Der Mond hat eine durchschnittliche Entfernung von etwa 384.402 Kilometern oder 238.856 Meilen von der Erde. Geteilt durch 31,622 macht das etwa 12.156,157 Kilometer oder 7.553,4754 Meilen, was der Erde wirklich nahe wäre.

Ich glaube, dass ein Mond, der einen erdähnlichen Planeten umkreist, der sich in einer engen Spirale auf den Planeten zubewegt und innerhalb weniger Millionen Jahre in Schutt und Asche zerfallen oder mit dem Planeten kollidieren würde.

Oder Sie könnten den Mond größer als den Mond und auch viel näher am Planeten als den Mond machen, so dass die beiden Faktoren zusammen dem Mond einen Winkeldurchmesser von 31,622-mal dem des Mondes geben, um ihn 1.000-mal heller als den Mond zu machen , während er immer noch weit genug entfernt ist, um nicht in sein Verderben zu geraten.

Sie könnten das Oberflächenmaterial des Mondes in Ihrer Geschichte auch reflektierender gestalten als die Oberfläche des Mondes. Der Mond hat eine eher dunkle, matte Oberfläche und reflektiert nur einen geringen Prozentsatz des auf ihn treffenden Lichts. Ihr fiktiver Mond könnte also reflektierender sein als der Mond. Vielleicht hat Ihr erdähnlicher Planet mehrere große und nahe Monde, die ihn in verschiedenen Umlaufbahnen umkreisen. Und vielleicht könnte Ihr Planet einen Ring aus großen Monden in ziemlich geringer Entfernung um sich herum haben.

Jüngste Berechnungen zeigen, dass es möglich ist, dass viele gleich große Objekte mit gleicher Masse dieselbe Umlaufbahn teilen, sodass ein paar Dutzend großer Monde, die dieselbe Umlaufbahn um einen Planeten teilen, physikalisch nicht unmöglich wären, obwohl eine solche Anordnung äußerst unwahrscheinlich wäre.

Das ultimative konstruierte Sonnensystem

Sie könnten also eine astronomische Anordnung treffen, bei der Ihr Planet ein paar tausend Mal so hell wie das Mondlicht auf der Erde ist.

Aber das Sonnenlicht auf der Erde könnte immer noch zehn- oder hundertmal so hell sein wie das Mondlicht auf Ihrem Planeten, selbst wenn Sie das Mondlicht auf Ihrem Planeten ein paar tausendmal so hell machen wie das Mondlicht auf der Erde.

Meiner Meinung nach kann es der Weg sein, Ihren "Planeten" tatsächlich zu einem riesigen, erdgroßen Mond eines Riesenplaneten zu machen, um den anderen astronomischen Körper am Himmel Ihrer Welt so groß wie möglich zu machen und somit so viel Licht wie möglich zu reflektieren auf diese Welt.

Und wenn Sie sich entscheiden, dass dies der Fall ist, sollten Sie auf dieser Seite weitere Fragen und Antworten zu Geschichten nachschlagen, die auf den Monden von Riesenplaneten spielen.

Aber natürlich hängt die für Ihre Geschichte erforderliche astronomische Einrichtung davon ab, wofür Sie in Ihrer Geschichte mehr Mondlicht wünschen und wie viel heller das Mondlicht sein muss.

Die Sonne ist etwa 400000 Mal heller als der Vollmond. Das ist ziemlich viel.

Obwohl der Mond ziemlich weiß aussieht, ist er tatsächlich ein überraschend schmuddeliges Grau mit einer durchschnittlichen Albedo von etwa 0,12 (entspricht feuchter Erde). Wenn Sie den Mond in einem brillanten, glänzenden Weiß anmalen und seine Albedo auf 1 erhöhen würden, wäre er etwas mehr als 8-mal heller, was ihn immer noch 1/48000-mal so hell wie die Sonne macht.

(Ein ideales Material für die Oberfläche Ihres superweißen Mondes wäre übrigens Eis, was in der Nähe des Muttersterns etwas unglaubwürdig, aber nicht ganz unmöglich ist.)

Ein Mond viel näher am Planeten? Andere chemische Zusammensetzung? Anderer Mondzyklus? Mehrere Monde??

Nichts des oben Genannten. Die scheinbare Helligkeit unseres Mondes mit superhoher Albedo hängt von seiner Größe und seiner Entfernung von der Sonne ab. Selbst wenn Sie zehn Monde hätten und jeder viermal die scheinbare Größe des Mondes hätte (also etwa das Doppelte des scheinbaren Winkeldurchmessers), wären Sie immer noch 1/1200 der Helligkeit der Sonne, und das ist so erstaunlich unwahrscheinlich und gravitativ instabile Anordnung, über die es sich nicht wirklich lohnt, nachzudenken.

Sie müssten sich entweder sehr nahe an den Mutterstern heranbewegen oder die Helligkeit des Muttersterns erheblich erhöhen. In beiden Fällen wäre die scheinbare Helligkeit der Sonne tagsüber entsprechend höher, und das bedeutet, dass Ihr Planet geröstet wird und wahrscheinlich kein Leben (oder sogar eine Atmosphäre, um ehrlich zu sein) unterstützen wird.

Wenn Sie etwas fast so Helles wie die Sonne wollen, ohne die Welt zu verbrennen, sollten Sie sich um den Bau riesiger Orbitalspiegel kümmern und sie so ausrichten, dass sie das Sonnenlicht auf die Erde reflektieren.

Welche Wirkung würden diese auf das projizierte Mondlicht haben? Würde sich sein Spektrum nach Blau oder nach Rot verschieben?

Mondlicht hat tatsächlich eine etwas wärmere Farbtemperatur als Sonnenlicht (etwa 4100 K gegenüber etwa 50-5800 K für Sonnenlicht). Ein perfekt farblich ausbalancierter brillantweißer Mond sollte daher eine etwas kühlere Farbtemperatur als der Mond haben (zB: mehr Blau), was ich überhaupt nicht erwartet hätte.

Salzablagerungen sind stabiler, und sie sind weiß, wenn sie pulverisiert werden.

Die hellen Flecken auf Ceres sind hydratisierte Magnesiumsalze und Soleablagerungen. Ich weiß nicht, ob hydratisierte Salze ihren Wassergehalt auf unserem Mond behalten können, aber Salze wie Meerwassersalz sind von Natur aus weiß und haben eine viel höhere Albedo als Regolith.

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Bright_spots_on_Ceres

Ihr Setup kann einen Schauer von Meteoren beinhalten, die aus gefrorener Sole bestehen, die auf den Mond treffen und seine Farbe ändern.

Mondlicht hat die (fehlende) Intensität, die es hat, weil die Oberfläche des Mondes (hell, wie der Vollmond nachts aussieht, gegen das Schwarz des Weltraums) ziemlich dunkel ist – ungefähr wie abgenutztes Asphaltpflaster, Kies mit Teer zwischen den Kieselsteinen.

Um es heller zu machen, müsste es mit hellerem Material bedeckt werden. Ein guter Kandidat ist Eis; Eine frische Eisoberfläche könnte, wenn sie fein zerteilt ist, wie Schnee, etwa fünfmal so viel Licht reflektieren wie der Regolith, den wir sehen. Leider bleibt Eis über geologische Zeiträume nicht weiß wie Schnee, wenn es dem Weltraum ausgesetzt ist; es verdunkelt sich und wird rot. Die ungestörten Eisoberflächen von Objekten im Kuipergürtel und erstmaligen Kometen können dunkler sein als der Gesteinsstaub, der den größten Teil des Mondgesichts bedeckt, und röter als ein Baustein. Wenn er also hell bleiben soll, muss er durch einen Mechanismus ersetzt werden die Oberfläche alle paar tausend Jahre oder so.

Die meisten Eiswürfel werden fast weiß reflektieren – das heißt, sie ändern die Farbe des Lichts, das sie trifft, nicht stark. Die Spektrographie kann bis zu einem gewissen Grad anhand des absorbierten Lichts erkennen, woraus das Eis besteht, aber die Farbe des reflektierten Lichts ist für das Auge weiß.

Ein Mond könnte unter den richtigen Bedingungen viel Licht liefern. Ein viel größerer Mond in einer viel engeren Umlaufbahn würde funktionieren, obwohl eine solche Situation am besten als Doppelplanet und nicht als Planet und Mond beschrieben werden könnte. Ein solcher Mond könnte durchaus einen großen Teil des Himmels ausfüllen und selbst wenn er nur halb von der Sonne beleuchtet wird, wäre er immer noch sehr hell, besonders wenn seine Oberfläche aus stark reflektierenden Materialien besteht.

Ich möchte darauf hinweisen, dass es bei dieser Art von Anordnung eine Reihe von Problemen gibt. Obwohl die Roche-Grenze für ähnlich große Körper eine enge Annäherung erlauben würde, ist eine solche Anordnung wahrscheinlich nicht sehr stabil und würde viele seltsame Gravitationsanomalien hervorrufen.

Mehrere Monde mögen attraktiv klingen, aber in unmittelbarer Nähe eines Planeten wären mehrere große Monde wahrscheinlich sehr instabil, was zu einer Kollision führen würde.

Hell genug, um zu sehen, kann viele Dinge bedeuten. Und das menschliche Auge kann sich an die unterschiedlichsten Helligkeitswerte anpassen.

Beispielsweise kann die hellste Mittagssonne 120.000 Lux haben, aber ein sehr bewölkter, bewölkter Tag kann nur 200 Lux haben. Die meisten Menschen bemerken den Unterschied kaum, weil sich unsere Pupillen ausdehnen und zusammenziehen, um die wahrgenommene Helligkeit ungefähr gleich zu halten.

Ein Vollmond hat etwa 0,25 Lux, aber wenn es vollständig angepasst ist, kann es möglich sein, bei Mondlicht zu lesen. Die Innenbeleuchtung liegt in der Regel zwischen 100 und 250 Lux (letzteres zum Beispiel für ein helles Büro). Wenn Sie also mit der Lichtmenge in einem Klassenzimmer oder Büro umgehen können, müssen Sie Ihr Mondlicht nur um den Faktor 400-1000 verbessern.

Wenn Ihre Leute Aliens sind, könnten Sie das Mondlicht auch ungefähr gleich lassen und ihnen einfach etwas größere Augen geben, oder ihre Augen könnten hinten eine Tapetum-Lucidum-Struktur haben (diese reflektierende Oberfläche, die Hunde- und Katzenaugen zum Leuchten bringt, wenn Sie strahlen a Licht in ihnen), was ihre Leistung bei schlechten Lichtverhältnissen erheblich verbessert.

Ich habe im Zusammenhang mit diesem Konzept in den Foren von Gearbox Borderlands (Videospiel) ein paar Berechnungen angestellt. Der ursprüngliche Beitrag ist hier (gehen Sie zum Ende des verlinkten Beitrags und erweitern Sie den Abschnitt "Details", indem Sie auf den Pfeil klicken).

Zusammenfassung: Eine erdähnliche Anordnung (1) mit einem Mond, der nahe genug ist$\frac{1}{6}$Die Helligkeit der Sonne hätte zivilisationszerstörende Gezeitenkräfte, es sei denn, sie ist durch die Gezeiten mit dem Planeten verbunden. Wir könnten die Dichte handwinken, indem wir ihn einen riesigen Kometen (3) nennen, der die Gezeiten erträglich macht, oder ihn aus fiktiven, synthetischen Materialien (4) machen, sodass er praktisch keine Gezeiten hat.

Alternativ könnten wir einen viel plausibleren Aufbau (4) mit der 71-fachen Helligkeit unseres Mondes erhalten, der immer noch massive Gezeitenkräfte hat, aber nur die äußeren Teile der Kontinente unbewohnbar machen würde. Durch die Reduzierung der Wassermasse könnten Sie mehr bewohnbare Fläche erhalten. Dies ist bei weitem nicht so hell wie die Sonne, aber immer noch hell genug, um es zu sehen. Mit dem Handwavium aus (3) könnten Sie die Gezeiten auf erdähnliche Niveaus reduzieren.

Hier sind die Setups, die ich mir ausgedacht habe:

Erste Einrichtung

Der Mond befindet sich 14.430 Meilen über dem Planeten, liegt unter 23,3° und hat einen Raumwinkel von 0,512 Steradiant (sr), der 8000-mal höher ist als unser Mond. Die Mondoberfläche ist wie der Saturnmond Enceladus, mit einer Albedo von 99 % oder 8,25-mal heller als der Erdmond. Dies bringt die Gesamthelligkeit auf 66.000 Mal heller als unser Mond. Die Sonne ist etwa 400.000 Mal heller als unser Mond, also ist dieser Mond ungefähr$\frac{1}{6}$die Helligkeit der Sonne oder etwa 16000 Lux.

Probleme:

1. Gezeitenkräfte sind 4538-mal höher, was bedeutet, dass die Gezeiten buchstäblich meilenweit hoch wären, was alles auf der Oberfläche zerstören würde, es sei denn, der Planet ist durch Gezeiten an seinen Mond gebunden. Dies bedeutet, dass die Umlaufzeit des Mondes genau gleich der Rotationsperiode des Planeten ist und dass der Mond sich niemals am Himmel zu bewegen scheint, es sei denn, Sie bewegen sich in einen anderen Teil des Planeten. Einige Teile des Planeten sehen also immer ihren Mond, während andere ihn nie sehen.

2. Sie sind ziemlich nah an der Roche-Grenze von 6000 Meilen, was andere große Auswirkungen haben kann, die ich nicht sehe.

3. Ihre Tageslänge beträgt etwa 9 Stunden, was akzeptabel sein kann oder nicht.

Zweite Aufstellung

Der Mond befindet sich 41.178 Meilen über dem Planeten, liegt unter 0,75 ° und hat einen Raumwinkel von 0,00054 sr, was dem 8,4-fachen unseres Mondes entspricht. Auch hier hat es 99 % Albedo für einen Multiplikator von 8,5. Die Gesamthelligkeit beträgt das 71-fache unseres Mondes oder 1,8 % von 1 % der Sonne (0,00018).

Außerdem ist der Mond 41 % größer und doppelt so massiv, um seine Oberflächengravitation gleich zu halten. Der Planet ist ein Viertel der Masse der Erde und halb so groß.

Probleme:

1. Die Gezeitenkräfte sind immer noch 391-mal höher. Wir können dies auf etwa 200 reduzieren, indem wir die Masse des Mondes allein lassen, aber es ist immer noch unhaltbar für normales Leben in nicht gesperrten Umlaufbahnen mit Wellen von über 1000 Fuß Höhe.

2. Das heißt, Sie könnten wahrscheinlich eine angemessene Menge an Leben näher am Zentrum der Kontinente haben (abseits der Reichweite von tausend Fuß großen Flutwellen), obwohl Ihre Welt mit Vulkanen und dergleichen sehr aktiv wäre. Ich denke, sobald die Wellen beginnen, die Kontinente zu bedecken, bedeutet die vergrößerte Oberfläche, dass sich das Wasser in einer kürzeren Welle ausbreitet, sodass es wahrscheinlich „nur“ mehrere hundert Fuß Höhe sind, die zweimal am Tag untergetaucht werden.

3. Es ist zwar nicht mehr wirklich „bei Tageslicht“, aber zum Anschauen reicht es auf jeden Fall.

4. Die Tageslänge beträgt 90 Stunden. Dies wurde speziell für Pandora durchgeführt, da das erste Borderlands-Spiel behauptet, dass der Tag dort 90 Stunden hat. Sie könnten mit den Zahlen spielen, um den Parametern Ihrer Welt etwas näher zu kommen, aber Sie werden keine viel besseren Gezeiten bekommen, ohne viel Licht zu verlieren.

Dritte Aufstellung

Wenn wir aufhören, uns auf das Borderlands-Setup zu beschränken, können wir seltsame Dinge ausprobieren.

Kopieren Sie das erste Setup, aber machen Sie den Mond viel weniger dicht. Sagen wir, die Dichte eines Kometen ( 0,6$\frac{g}{cm^3}$). Es geht immer noch darum$\frac{1}{6}$die Masse unseres Mondes und wahrscheinlich sowieso nicht physikalisch realisierbar (so viel Masse würde sich mit der Schwerkraft zu einer viel dichteren Kugel verdichten). Aber es senkt die Gezeiten auf etwa 100 bis 200 Fuß, was Leben vernünftigerweise ermöglichen würde.

Und wenn Sie die Größe von Hand schwenken, haben Sie den Vorteil, dass sie aus viel Eis besteht, das stark reflektiert, was unsere 99 % Albedo glaubwürdiger macht. Natürlich müssen Sie das Eis dann von Hand schwenken, da unser Mond Oberflächentemperaturen hat, die weit über kochendem Wasser liegen. Ich bin mir also nicht sicher, ob dies eine großartige Lösung ist.

Vierte Aufstellung

Lass uns etwas Spacewavium benutzen. Ein synthetischer Mond aus einer extrem leichten Schale könnte funktionieren. Es hätte eine vernachlässigbare Masse und daher keine erkennbaren Gezeiten, aber immer noch die große Oberfläche, die erforderlich ist, um viel Sonnenlicht auf den Planeten zu reflektieren. Es sind keine Methoden bekannt, eine solche Hülle zu konstruieren, aber es liegt im Bereich "wahrscheinlich möglich".

Hinweise zu Lux

Dieser Wikipedia-Artikel listet Lux-Werte für verschiedene Bedingungen auf.

Unser Mondlicht beträgt 16.000 Lux für das erste, dritte und vierte Setup und 17,5 Lux für das zweite.

Im Vergleich dazu beträgt das Sonnenlicht an einem typischen Tag etwa 100.000 Lux, 20.000 Lux im Schatten, der nur durch diffuses Licht vom Himmel beleuchtet wird, 1500 Lux an einem bewölkten Tag und 40 Lux bei Bewölkung bei Sonnenauf- oder -untergang.

Die nächtliche Hausbeleuchtung beträgt etwa 30 Lux, 50–100 Lux sind akzeptabel, um sich sicher in einem fremden Bereich zu bewegen, ohne über etwas zu stolpern, und 200–500 Lux sind angenehm zum Lesen.

Ich kann bei Vollmondlicht (0,1 bis 0,25 Lux) ohne allzu große Schwierigkeiten durch unbekanntes Gelände navigieren (Zäune und Schlaglöcher können jedoch lästig sein), sodass diese Schwellenwerte für „sichere Bewegung“ weit über den Grenzen für „erforderlich, um etwas zu sehen“ liegen.

Das erste Setup wäre sehr hell, viel heller als an einem bewölkten Tag und fast so hell, als würde man an einem klaren Tag im Schatten stehen.

Das zweite Setup wäre nicht annähernd Tageslicht, aber immer noch hell genug, um zu Fuß zu navigieren und so weiter. Ich glaube nicht, dass Sie mit Autobahngeschwindigkeit sicher fahren können.

Gezeitenprobleme

Der Gezeitenunterschied in Cape Disappointment, Washington, beträgt im Durchschnitt etwa 6 Fuß und scheint ziemlich typisch für die Erde zu sein.

Der Unterschied an der Bermuda Biological Station beträgt nur 2,5 Fuß, aber die Spitze der Insel liegt nur 249 Fuß über dem Meeresspiegel . Diese Höhe ist auch ziemlich typisch für Gebiete rund um den Golf von Mexiko.

Orte wie Anchorage, Alaska, bekommen wirklich hohe Gezeiten mit einem durchschnittlichen Unterschied von 26 Fuß. Kanada hat angeblich Orte mit einem durchschnittlichen Unterschied von 40 Fuß.

_{Von Pinterest übernommen, aber auf der Karte steht, dass es sich um Rand McNally handelt, also nenne ich "Fair Use", da Karten mit diesen Auflösungen direkt in ihrem Online-Shop erhältlich sind.}

Wenn wir durchschnittliche Gezeiten von 5 Fuß annehmen, dann hätte unser erstes Setup Gezeiten von etwa 4,3 Meilen Höhe. Das ist der größte Teil der Erde.

Das zweite Setup hätte 1955 Fuß Gezeiten, was alles in den grünen und grün-gelben Zonen oder im Grunde der östlichen Hälfte der Vereinigten Staaten ist.

Die Änderung des zweiten Setups, um eine geringere Mondmasse zu haben, bringt uns auf 977 Fuß oder etwa die Hälfte der grün-gelben Zone und die gesamte grüne Zone.

Wie ich oben sagte, glaube ich nicht, dass Sie diese Zahlen tatsächlich erhalten würden, da die Höhe des Wassers proportional zu der Fläche ist, die es bedeckt. Auch wenn Ihr Planet viel weniger Wasser hat, das die Oberfläche bedeckt, geht die relative Landfläche, die durch Gezeiten zerstört wird, weit zurück.

Dies ist eine kurze Antwort, die andere ergänzen soll.
Vor einigen Jahren entwarf ich tragbare solarbetriebene Leuchten.
Ich habe ausgiebig getestet, was mit verschiedenen Lichtstärken erreicht werden kann.
Es gab viele verfügbare Informationen darüber, was "benötigt" wurde, zB für Farbensehen, feine Arbeiten wie Sticken, allgemeine Hobbys, alltägliche Aktivitäten, sich zurechtzufinden, nicht in ganz absoluter Dunkelheit zu sein, ... .
In vielen Fällen lagen die veröffentlichten „erforderlichen“ Niveaus weit über dem, was für die Aufgaben angemessen war.

Fürs erste auf den Punkt gebracht.
Später vielleicht mehr.

Lichtstärken werden in Lux = Lumen pro Quadratmeter gemessen.
Lass dich davon nicht beunruhigen.

Lux

0,01 - 0,05 - Im nicht ganz dunklen stolpern
0,1 - 02,5 - . Helles Mondlicht
5 ................ Lesen Sie normal mit Schwierigkeiten
10 -20 ......... Lesen Sie "OK", aber schlechte Farbwiedergabe
25-50 .... ..... Farben einigermaßen erkennbar, aber heller wäre schöner 50 -
100+ .......... Farben Gut
300 ............ LCD-Bildschirmfläche vollweiß
100.000 .. ... Mittagssonne

Bei 5 Lux = 50 x gutem Mondlicht mit langfristiger Vertrautheit und/oder biologischer Anpassung können Sie also möglicherweise OK sein.

Diagramm von hier - sonst nicht sehenswert.

Übersehen Sie nicht die Zusammensetzung der Atmosphäre des Planeten. Einer mit vielen herumschwimmenden Feuchtigkeitströpfchen würde das Mondlicht streuen und die scheinbare Helligkeit an der Oberfläche erhöhen.

Kurz gesagt, nein. Und für die TL;DR-Version lautet die lange Antwort auch nein.

MA Golding hat in seiner Antwort viele sehr gute Details zum Warum gegeben. Es läuft darauf hinaus, dass der Mond ungefähr die gleiche Menge Licht pro Quadratfuß erhält wie die Erde (zumindest in der oberen Atmosphäre) und nur ein kleiner Teil dieses Lichts von der Oberfläche reflektiert wird und nur ein Bruchteil dessen, was reflektiert wird, landet auf der Erde. Es spielt keine Rolle, wie sehr Sie die Albedo erhöhen, die resultierende Mitternachtsbeleuchtung eines Vollmonds wird durch direktes Sonnenlicht immer noch drastisch reduziert. Siehe die Antwort von MA Golding für etwas Mathematik dazu.

Da die Reflexion nicht den Senf schneidet, besteht die einzige Möglichkeit darin, den "Mond" als Lichtquelle zu haben, und zwar eine ziemlich verdammt helle.

Soweit ich das beurteilen kann, gibt es nichts in der aktuellen Physik, Astronomie oder Kosmologie, das in die Rechnung passt. Es kann kein kleiner Stern sein, er müsste viel massiver sein als jeder herkömmliche Planet, um überhaupt anzufangen. Spaltung ist entweder zu langsam oder viel zu schnell. Wenn der Mond weiß glühend wäre, würde es eine Weile funktionieren, aber die Oberfläche würde aufgrund der austretenden Strahlungsenergie schnell abkühlen, und Sie müssten erst noch herausfinden, was die Temperatur überhaupt so hoch gemacht hat.

Die einzigen anderen Optionen, die ich sehe, sind künstlich, und das sind immer noch große Probleme. Ein flacher perfekter Spiegel mit dem gleichen Durchmesser wie Ihr Planet es tun würde. Ein kleinerer konvexer perfekter Spiegel würde wie eine kleinere Sonne aussehen und eine kleinere Menge liefern. Sie könnten eine Reihe von Spiegeln haben, die zusätzliches Licht auf den Mond richten, ihn erwärmen und die Oberflächentemperatur erhöhen. Frag mich nicht, wie du sie ausgerichtet halten würdest. Das Drehmoment würde wahrscheinlich Ihren Spiegel zerfetzen. Und das, ohne zu versuchen, eine Umlaufbahn zu finden, die ihn aus dem Schatten des Planeten heraushält.

Die Gesamtenergie, die wir von der Sonne erhalten, beträgt etwa 175 Petawatt an der „Oberfläche“ der Atmosphäre. Wenn Sie das auf nur sichtbares Licht reduzieren – etwa 43 % – benötigen Sie 75 Petawatt sichtbares Licht, um dem Tageslicht zu entsprechen. Sie könnten wahrscheinlich mit vielleicht einem Viertel davon auskommen, um in einer wolkenlosen Nacht ein angemessenes Lichtniveau aufrechtzuerhalten. Lassen Sie uns also auf etwa 20 Petawatt sichtbares Licht setzen, um Ihre Bedürfnisse zu befriedigen.

Das ist derzeit in der Größenordnung des 1000-fachen der gesamten globalen Energieproduktion.

Natürliche Quellen sind also leider fast völlig ausgeschlossen und künstliche Quellen werden sehr problematisch sein. Sie könnten das Problem mit etwas Junk-Wissenschaft bewerfen oder einfach nur der Fantasie freien Lauf lassen. Weiße Löcher? Verrückte Mineralien, die das Nullpunkt-Energiefeld anzapfen oder dunkle Energie umwandeln? Spontane Umwandlung von Antimaterie? Dyson Swarm Sendeleistung, um die dunkle Seite für die ignoranten Wilden an der Oberfläche zu beleuchten?

Es muss erwähnt werden, dass „Mondlicht“ nicht dasselbe ist wie „Nachtlicht“. Der Erdmond reflektiert auch tagsüber Licht, ist aber im Vergleich zum Sonnenlicht im Allgemeinen nicht signifikant. Ein heller Mond würde sowohl zum „Tageslicht“ als auch zum „Nachtlicht“ beitragen.

Im Allgemeinen ist „Tageslicht“ „Sonnenlicht“ + „Mondlicht“ + „Sternenlicht“ usw. und „Nachtlicht“ ist „Tageslicht“ – „Sonnenlicht“.

Wenn Sie also ein vernachlässigbares Sonnenlicht wünschen, damit Tag und Nacht nahe beieinander liegen, möchten Sie eine schwache Sonne und VIELE Sterne.

Stellen Sie sich eine Welt vor, die mit dem Gesicht zu ihrer „Sonne“ verbunden ist – so wie man sich einst Merkur vorstellte und wie es der Mond zur Erde ist.

Macht die „Sonnenseite“ unwirtlich hell und heiß und unbewohnbar.
Stellen Sie eine Art thermisches Zirkulationssystem bereit, das verhindert, dass die Außenseite einfriert.
zB Handwavium
Heiße Flüsse
Thermische Zyklen von Wasser oder Magma oder ...
Vielleicht fällt ein heißer Regen"? :-)

Dann - piece de resistance - Eine Reihe von "Monden", die sequentiell umkreisen) oder vielleicht chaotisch relativ, oder ..., und die Licht vom Stern auf der anderen Seite liefern.

Extrapunkte, Monde befinden sich, aus welchen Gründen auch immer, in elliptischen Umlaufbahnen mit schnellem Übergang von der hellen Seite und hohen elliptischen Schleifen über die dunkle Seite. Fügen Sie (unglaubwürdige) Titandioxidoberflächen hinzu, wenn Sie eine wirklich hohe Albedo wünschen.

Vielleicht haben es die längst verstorbenen Väter eingerichtet? :-) .

Eine alternative Möglichkeit, darüber nachzudenken, ist vielleicht das Terrain der Erde. Wenn Sie sich in einem Tal befinden, das von Wald oder Busch umgeben ist (dunkelgrün, keine Reflexionen), erscheint ein Vollmond sehr schwach. Wenn Sie sich auf der Spitze eines sanften Hügels befinden, der von einer schneebedeckten Landschaft umgeben ist, dann ist ein Vollmond fast blendend. Bei der scheinbaren Helligkeit geht es um mehr als nur die Lichtquelle.