Welcher Planet zeigt im Verhältnis zur Erde die größte Änderung der scheinbaren Helligkeit?

Welcher Planet zeigt im Verhältnis zur Erde die größte Änderung der scheinbaren Helligkeit?

Ich denke, die Antwort ist Mars, und eine schnelle Google-Suche zeigt, dass es Mars ist.

Ich habe hier meine Argumentation, bin mir aber nicht sicher, ob ich richtig liege.

Eine Möglichkeit, dieses Problem zu lösen, besteht darin, alle Planeten zu erfassen und ihre Perihel- und Aphel-Abstände von der Sonne zu sammeln und die Unterschiede zu sehen.

Ich möchte dies jedoch ohne den umfangreichen Einsatz von Zahlen erklären können.

Hier meine Erklärung:

Der uns am nächsten gelegene Planet ist der Mars, sowohl in Bezug auf seine Aphel- als auch auf seine Perihel-Abstände

Der Abstand Erde-Mars variiert zwischen 2,66 AU und 0,38 AU

Merkur wird fast immer von der Sonne geblendet, sodass wir ihn selten am Himmel sehen

Die Venus wird häufig als Halbmond betrachtet, und daher nimmt auch ihre scheinbare Helligkeit ab

Jupiter und der Rest der überlegenen Planeten sind einfach zu weit entfernt, als dass wir einen großen Unterschied bemerken könnten

Sind hier alle meine Punkte richtig?

Wie groß ist Merkur oder Venus während eines Transits? Das ist vielleicht der schwächste Planet und damit der Gewinner :-)
Stimme w/ @JohnHoltz zu, aber Venus und Merkur haben Phasen, selbst wenn sie nicht durchgehen, und sind in ihrer Phase des "neuen Planeten" extrem schwach. Möglicherweise müssen Sie der "größten Änderung der scheinbaren Helligkeit" einige Einschränkungen hinzufügen, um solche Fälle zu vermeiden. Wie bereits erwähnt, denke ich, dass die Venus die größte Helligkeitsänderung aufweist, teilweise weil sie von -4 Größenordnungen bis zu ziemlich unsichtbar geht und Mars niemals auch nur annähernd so hell wird.

Antworten (1)

Körper max Mindest Delta Sonne − 26.78 − 26.71 0,07 Quecksilber − 2.45 5.58 8.03 Venus − 4,89 − 3.82 1.07 Mond − 12.87 − 3.76 9.11 Mars − 2,88 1,84 4.72 Jupiter − 2,94 − 1.66 1.28 Saturn 0,42 1.47 1.05 Uranus 5.31 5,95 0,64 Neptun 7.8 8. 0,2 Pluto 13.75 15.96 2.21 Komet Halley 2 25.66 23.66 Tesla-Roadster 6.66 29.29 22.63

Die Antwort ist Quecksilber (wie oben), vorbehaltlich der folgenden Verfahren/Vorbehalte:

Verfahren

  • Ich habe HORIZONS verwendet, um tägliche Helligkeitsdaten für ein Jahrhundert zu generieren für:

    • alle Planeten von der Erde aus gesehen (außer der Erde selbst)

    • Sonne, Mond, Pluto, Komet Halley und der Tesla Roadster

  • Ich habe dann die minimale und maximale Helligkeit zusammen mit dem Größenunterschied dieser Helligkeiten in der obigen Tabelle notiert.

  • Sie können HORIZONS verwenden, um die Ergebnisse selbst zu berechnen, oder die Ergebnisse in den *-brightness.txt.bz2-Dateien unter https://github.com/barrycarter/bcapps/blob/master/ASTRO/ anzeigen.

Vorbehalte

  • Obwohl sich die Helligkeit von Merkur stärker ändert als die des Mars, macht es die Blendung der Sonne unmöglich, Merkur durch die Erdatmosphäre zu sehen, wenn der Winkelabstand von Merkur zur Sonne gering ist. Daher könnte Mars eine bessere praktische Antwort sein.

  • Da ich Tageshelligkeiten verwendet habe, ist es theoretisch möglich, dass ich absolute (innertägige) Minima oder Maxima verpasst habe, insbesondere für den Mond, dessen Helligkeit sich schnell ändert. Jedoch:

    • Ich habe Daten aus 100 Jahren gesammelt, und die Helligkeit des Mondes hat keinen Zeitraum, der ein Vielfaches eines Tages ist. Da die synodische Periode des Mondes ungefähr 29,5 Tage beträgt, ist seine Helligkeit in 59 Tagen (2 synodische Perioden) fast periodisch, aber es ist weit genug von 29,5 Tagen entfernt, dass dies kein allzu großes Problem sein sollte.

    • Der Mond ist kein Planet: Ich habe ihn nur als Referenz hinzugefügt

    • Wenn der tatsächliche Helligkeitsunterschied des Mondes nicht höher als 22,64 Größenordnungen wäre (was wahrscheinlich unwahrscheinlich ist[?]), würde er in Bezug auf die Helligkeitsänderung auf dem 3. Platz bleiben, daher ist der genaue Wert nicht so wichtig.

  • Da ich nur einen Zeitraum von 100 Jahren verwendet habe, habe ich weder für Neptun noch für Pluto eine vollständige Umlaufbahn eingeschlossen. Dies sollte kein Problem sein, weil:

    • Die synodische Periode beider Planeten beträgt etwas mehr als ein Jahr, und ein Großteil der Helligkeitsänderung kommt von der Erdumlaufbahn, nicht von Neptun oder Pluto.

    • Selbst wenn die maximale Magnitudenänderung etwas höher als in der Tabelle wäre, würde es keinen großen Unterschied machen.

  • Beachten Sie, dass sich "Max" und "Min" auf die Helligkeit beziehen, die umgekehrt zur Größe geordnet ist: Eine niedrigere Größe bedeutet eine größere Helligkeit.

  • Da ich tägliche Daten verwendet habe, sind mir seltene Ereignisse wie Transite und Sonnenfinsternisse entgangen. Die obige Tabelle gilt für eine "durchschnittliche" Umlaufbahn, ausgenommen Sonderfälle.

  • In einigen Fällen gibt HORIZONS "na" für Magnitudendaten an. Ich ignoriere diese "na"-Werte.

  • Daten für den Tesla Roadster sind nur von 07.02.2018 03:00 UTC bis 01.01.2090 23:00 UTC verfügbar, nicht für das gesamte Jahrhundert.

Komplexität

Das Problem ist nicht trivial. Wie Sie richtig bemerken, spielen die geozentrische und heliozentrische Entfernung des Planeten in die Formel ein, aber es steckt noch mehr dahinter.

Zitat von Oliver Montenbruck und Thomas Pfleger aus "Astronomy on the Personal Computer" ( https://books.google.com/books?id=nHUqBAAAQBAJ ):

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Paul Schlyters http://www.stjarnhimlen.se/comp/ppcomp.html#15 stellt ähnliche nichttriviale Formeln bereit.

BEARBEITEN: https://en.wikipedia.org/wiki/Phase_curve_(Astronomy) bietet weitere Informationen darüber, wie die Planetenhelligkeit nicht trivial mit der Planetenphase variiert.

Bravo; darüber hinaus!
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