Реальный снимок, кажущийся совершенно неправдоподобным.
Фотографирующие ночное небо специалисты иногда умудряются ловить такие моменты и ракурсы, что диву даешься. Как, например, на этом снимке, на котором Венера сияет гораздо ярче Луны. Настолько ярче, что лунную дорожку на воде на фоне венерианской просто не видно:
Умирающая Луна на этом снимке, сделанном на побережье Намибии 11 сентября 2018 года, почти садится за горизонт. А ярко сияющая Венера - в центре кадра. Высоко над ней и чуть правее - Юпитер.
Как же Венера оказалась гораздо ярче Луны?
Почему же Венера на этом снимке сияет гораздо ярче Луны? Вот расчет:
1. Видимые максимальные яркости Венеры и Луны отличаются на 8,1 звездную величину. Одна звездная величина равна различию яркости в 2,5 раза. А 8,1 зв. величин соответствуют различию яркостей в 2,5↑8,1 = 1670 раз (Луна ярче Венеры).
2. От линии горизонта на этом снимке Луну отделяет не более 2-х ее видимых диаметров, т.е. не более 1° (углового градуса). При такой близости к горизонту поглощение света в атмосфере уменьшает яркость объекта примерно в 25 раз (это результат многочисленных расчетов с конца 18-го по конец 20-го века). Тем самым, даже полная Луна у горизонта была бы только в 1670/25 = 67 раз ярче Венеры.
3. У Луны на этом снимке освещено Солнцем примерно 6% ее видимой поверхности. Казалось бы, что яркость Луны должна в этом случае упасть еще в 1/0,06 = 16,7 раза. И тогда Луна была бы ярче Венеры всего лишь в 67/16,7 = 4 раза. Но Венера на снимке гораздо ярче Луны. В чем же дело?
4. Дело в том, яркость единицы площади поверхности Луны зависит направления отраженного Луной света. Когда мы видим полную Луну, то отраженные от нее солнечный свет направлен в основном в наши глаза. А когда видим тонкий серпик Луны, то отраженный от Луны солнечный свет направлен в основном почти в противоположную сторону. Из-за чего единица площади серпика Луны светит гораздо слабее, чем такая же единица площади полной Луны. Этот эффект изучен в наблюдениях и зафиксирован в графике зависимости наблюдаемой звездной величины от фазы освешенности Солнцем наблюдаемого объекта (график сделан для Меркурия, но характер кривой яркости для Луны практически идентичен):
Наблюдаемая на снимке фаза Луны есть (1 - 0,06)×180° = 169,2°. (фаза 0° - полная Луна, фаза 180° - Солнце находится за Луной). Из этого графика видно, яркость объекта в фазе 169,2° меньше яркости объекта в фазе 0° примерно на 8-9 зв. величин. То есть в ≈ 1500 - 3800 раз. Возьмем за среднее в 2500 раз и тогда с учетом 25-кратного ослабления блеска за счет низкого положения Луны над горизонтом видим, что Венера на снимке должна быть ярче Луны примерно 37 раз.
Разумеется, неточность оценки по приведенному выше графику может изменить этот результат. Вряд ли более, чем в 1,5-2 раза. Но то, что Венера на этом снимке ярче Луны не менее, чем на порядок, очевидно.
Умирающая Луна на этом снимке, сделанном на побережье Намибии 11 сентября 2018 года, почти садится за горизонт. А ярко сияющая Венера - в центре кадра. Высоко над ней и чуть правее - Юпитер.
Как же Венера оказалась гораздо ярче Луны?
Почему же Венера на этом снимке сияет гораздо ярче Луны? Вот расчет:
1. Видимые максимальные яркости Венеры и Луны отличаются на 8,1 звездную величину. Одна звездная величина равна различию яркости в 2,5 раза. А 8,1 зв. величин соответствуют различию яркостей в 2,5↑8,1 = 1670 раз (Луна ярче Венеры).
2. От линии горизонта на этом снимке Луну отделяет не более 2-х ее видимых диаметров, т.е. не более 1° (углового градуса). При такой близости к горизонту поглощение света в атмосфере уменьшает яркость объекта примерно в 25 раз (это результат многочисленных расчетов с конца 18-го по конец 20-го века). Тем самым, даже полная Луна у горизонта была бы только в 1670/25 = 67 раз ярче Венеры.
3. У Луны на этом снимке освещено Солнцем примерно 6% ее видимой поверхности. Казалось бы, что яркость Луны должна в этом случае упасть еще в 1/0,06 = 16,7 раза. И тогда Луна была бы ярче Венеры всего лишь в 67/16,7 = 4 раза. Но Венера на снимке гораздо ярче Луны. В чем же дело?
4. Дело в том, яркость единицы площади поверхности Луны зависит направления отраженного Луной света. Когда мы видим полную Луну, то отраженные от нее солнечный свет направлен в основном в наши глаза. А когда видим тонкий серпик Луны, то отраженный от Луны солнечный свет направлен в основном почти в противоположную сторону. Из-за чего единица площади серпика Луны светит гораздо слабее, чем такая же единица площади полной Луны. Этот эффект изучен в наблюдениях и зафиксирован в графике зависимости наблюдаемой звездной величины от фазы освешенности Солнцем наблюдаемого объекта (график сделан для Меркурия, но характер кривой яркости для Луны практически идентичен):
Наблюдаемая на снимке фаза Луны есть (1 - 0,06)×180° = 169,2°. (фаза 0° - полная Луна, фаза 180° - Солнце находится за Луной). Из этого графика видно, яркость объекта в фазе 169,2° меньше яркости объекта в фазе 0° примерно на 8-9 зв. величин. То есть в ≈ 1500 - 3800 раз. Возьмем за среднее в 2500 раз и тогда с учетом 25-кратного ослабления блеска за счет низкого положения Луны над горизонтом видим, что Венера на снимке должна быть ярче Луны примерно 37 раз.
Разумеется, неточность оценки по приведенному выше графику может изменить этот результат. Вряд ли более, чем в 1,5-2 раза. Но то, что Венера на этом снимке ярче Луны не менее, чем на порядок, очевидно.