Wie viel größer als der Erdmond würde der Primärmond meines bewohnbaren Mondes am Nachthimmel erscheinen? Und gibt es eine Möglichkeit zu berechnen, wie hell es in Lux wäre, wenn es voll beleuchtet wäre?
Hier sind die Informationen für die beiden Szenarien:
Der Gasriese hat in beiden Fällen die 3-fache Masse von Jupiter und etwa den 1,04-fachen Radius sowie die 4-fache Albedo des Mondes
Fall 1: Der Mond ist etwa 544439 km vom Gasriesen entfernt
Fall 2: Der Mond ist etwa 1002864 km vom Gasriesen entfernt
Der Planet umkreist einen F-Stern mit der 1,3-fachen Masse der Sonne im Alter von etwa 2,5 bis 3 Milliarden Jahren, die Entfernung beträgt etwa 2 AE.
Albedo & Reflexion
Wissenschaftler können die Menge an Sonnenenergie berechnen, die die Erde in einem bestimmten Abstand von der Sonne erhält. Die Erde reflektiert einen Teil dieses Lichts in den Weltraum, wodurch die insgesamt absorbierte Strahlung reduziert wird. Dieser Effekt wird mit dem Begriff Albedo beschrieben, der ein Maß für die durchschnittliche Lichtmenge ist, die von einem Objekt reflektiert wird.
Die Albedo wird auf einer Skala von null bis eins gemessen. Ein Objekt mit einer Albedo von eins würde alles Licht reflektieren, das es erreicht, während bei einer Albedo von null alles Licht absorbiert würde. Die Albedo der Erde beträgt etwa 0,39, aber Änderungen im Laufe der Zeit wie Wolkenbedeckung, Eiskappen oder andere Oberflächenmerkmale ändern diesen Wert. ( Quelle )
Da Sie die Albedo kennen, wissen Sie, wie viel vom Licht des Sterns reflektiert wird. Die Albedo des Mondes beträgt etwa 0,12 , also beträgt die Albedo Ihres Gasriesen 0,48, was bedeutet, dass er 48 % des auf ihn fallenden Lichts reflektiert. Wie viel das in Lux ist, erfordert, dass Sie wissen, wie weit der Planet von seinem Stern entfernt ist, und einige Besonderheiten über den Stern, die Sie nicht angegeben haben.
Hinweis: Lux ist die Beleuchtungsstärke, wenn ein Lumen gleichmäßig über einen Quadratmeter verteilt ist. Mit anderen Worten, es ist eine Messung, die für einen Beobachter sinnvoll ist (weil die Entfernung beteiligt sein muss) ... und die einzigen Beobachter, die Sie in Ihrer Frage erwähnt haben, befinden sich auf den Monden. Das ist eine ziemlich hässliche Berechnung, da ein Teil davon (um genau zu sein) den Halbschatten beider Monde aufnehmen müsste. Zugegeben, Sie versuchen wahrscheinlich festzustellen, ob das reflektierte Licht des Primärlichts das Leben erhalten kann ... aber die Berechnung von Lumen wäre viel einfacher. Trotzdem wäre es hilfreich, wenn Sie erklären würden, warum Sie diese Messung benötigen. Vielleicht gibt es eine einfachere Lösung.
Winkelgröße
Die Winkelgröße eines Objekts wird eindeutig durch seine tatsächliche Größe und seine Entfernung zum Betrachter bestimmt. Bei einem Objekt mit fester Größe ist die Winkelgröße umso kleiner, je größer der Abstand ist. Bei Objekten in fester Entfernung gilt: Je größer die tatsächliche Größe eines Objekts, desto größer seine Winkelgröße. Für Objekte mit kleinen Winkelgrößen, wie typische astronomische Objekte, wird die genaue Beziehung zwischen Winkelgröße, tatsächlicher Größe und Entfernung gut durch die Gleichung angenähert:
Winkelgröße = (tatsächliche Größe ÷ Abstand)
Wenn Sie diese Gleichung verwenden, müssen Sie jedoch sehr vorsichtig mit den Einheiten sein, in denen Größen gemessen werden. Wenn die tatsächliche Größe und die Entfernung in denselben Einheiten gemessen werden (Meter oder Kilometer oder irgendetwas anderes, solange es für beide Größen verwendet wird), wird die Winkelgröße, die Sie berechnen, in gemessenen Einheiten namens Radiant angegeben. Ein Bogenmaß entspricht etwas mehr als 57°, daher kann, um Winkelgrößen in Grad zu erhalten, die folgende Näherung verwendet werden (solange die Winkelgröße nicht zu groß ist):
Winkelgröße = 57 × (tatsächliche Größe ÷ Entfernung) ( Quelle )
Ihre Primärseite hat das 1,04-fache des Jupiterradius (r = 69.911 km), also beträgt die "Größe" Ihrer Primärseite 145.414,88 km.
Mond Nr. 1 (Entfernung 544.439 km), Winkelgröße der Primärseite = 0,267 Radiant oder 15,3° des Himmels.
Mond Nr. 2 (Entfernung 1.002.864 km), Winkelgröße der Primärseite = 0,145 Radianten oder 8,3° des Himmels.
Beachten Sie, dass ich die erste Gleichung und einen praktischen Online-Bogenmaß-Grad-Konverter für eine bessere Genauigkeit verwendet habe. Zum Vergleich: Der Erdmond hat eine Winkelgröße von etwa 0,5°. Sie haben also einige kräftige Ansichten.
JuimyTheHyena
JBH
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