Por que o albedo de Encélado é maior que 1?

Encélado, uma das luas de Saturno, tem um albedo geométrico de 1,38 e um albedo de ligação de 0,81. Como o albedo geométrico de Encélado pode ser maior que um? Quais são as semelhanças ou diferenças entre um albedo geométrico e um bond albedo?

Para responder a isso, é preciso realmente entender como os albedos geométricos e de ligação são definidos. Vamos começar com o vínculo albedo, já que é mais simples.

Bond Albedo

$81/100 = 0.81$

Simples né? Como tal, o vínculo albedo nunca pode ser maior que 1 porque você obviamente não pode refletir mais fótons do que recebeu. Isso significa que uma ligação albedo zero implica que nenhuma luz foi refletida e toda foi absorvida, enquanto uma ligação albedo implica que toda a luz foi refletida e nenhuma luz foi absorvida.

Geometric Albedo

A definição do albedo geométrico é um pouco mais complicada. A primeira coisa que você precisa entender é que não é uma escala de zero a uma reta. Um albedo geométrico de um não significa que toda a luz foi refletida como no vínculo albedo. Então, vamos tentar definir o albedo geométrico.

Existem dois pontos importantes sobre o albedo geométrico que o diferenciam do albedo da ligação.

Para o vínculo albedo, falamos apenas sobre a quantidade total de luz incidente e a quantidade total de luz refletida. Isso não diz nada sobre um observador da referida luz. Temos apenas uma maneira mágica de conhecer todos os fótons que atingem e são refletidos por sua superfície e isso nos permite calcular o albedo de acordo com a definição de bond albedo. O albedo geométrico, por outro lado, leva especificamente em consideração sua capacidade de observar a luz de um ponto de vista específico.

O segundo ponto importante é que o albedo geométrico é uma medida de quão bem sua superfície específica refletia a luz de volta para você em comparação com uma superfície de referência. Imagine agora que você tem duas superfícies, uma é a superfície de Encélado, a outra é a sua "superfície de referência". Essa superfície de referência é um refletor "idealizado", o que significa que reflete todos os fótons que a atingem (fazendo com que ela tenha um albedo de 1). A chave aqui, porém, é que ela reflete a luz isotropicamente. O que quero dizer com isso é que a luz não se reflete em nenhuma direção preferida, mas sim em todas as direções igualmente. Então agora você tem seus 100 fótons atingindo sua superfície de referência e todos os 100 fótons são refletidos, mas como todos são refletidos em direções aleatórias, apenas 10 fótons chegam à sua câmera / olho / detector. O que pode acontecer com Encélado, porém, é que a superfície tem as propriedades certas, de modo que 100 fótons atingem a superfície,$14/10 = 1.4$

Um pequeno ponto adicional é que essa definição depende do seu detector estar na mesma direção da sua fonte de luz. Em outras palavras, o albedo geométrico é uma medida de quanto sua superfície pode refletir retroativamente (isto é, refletir de volta à fonte dos fótons) em comparação com a superfície de referência. Tecnicamente, o albedo geométrico atinge um valor máximo quando sua superfície é composta de retrorrefletores.