• Thursday May 23,2019

Von einem Mond zum anderen

Anonim

Das große Bild macht wieder einmal die Internationale Raumstation. Mein Lieblingsbild? Kein Wettbewerb:

Oh, wie ich dieses Bild liebe.

Natürlich liebe ich Aufnahmen vom Mond, aber das spricht Bände. Beachten Sie die Erde direkt unter dem Mond. Die ISS sah den Mond durch die Atmosphäre der Erde. Wie Sie vielleicht wissen, biegt sich Licht, wenn es von einem Medium zum anderen geht, wie von Wasser in die Luft. Aus diesem Grund sieht ein Löffel in einem Glas verbogen aus. Dasselbe gilt, wenn Licht aus einem Vakuum durch Luft strömt; es biegt sich Tatsächlich hängt der Betrag, um den das Licht gebogen wird, von dem Winkel ab, in dem es die Grenze abfängt. So kann das aus einer Richtung einfallende Licht stärker gebogen werden, als wenn es aus einer anderen Richtung kommt.

Hier kommt der kühle Teil: Die Erdatmosphäre folgt der Erdkrümmung, so dass Sie sie sich als dicke Luftschale um uns herum vorstellen können. Hier ist ein Diagramm:

Die Erdoberfläche ist der untere Bogen und die Luft über dem oberen Bogen. Der Mond ist zur Linken, die ISS zur Rechten.

Die roten Linien zeigen die Sichtlinie zum Mond. Wenn ein Astronaut auf die Unterseite des Mondes blickt, ist der Winkel der Luft / Raum-Grenze etwas anders als wenn er auf die Oberseite des Mondes schaut. In meinem Diagramm liegt dieser Winkel für die untere Linie nahe bei 45 Grad, für die obere Linie jedoch eher bei 30 Grad. Das bedeutet, dass das Licht, das von der Unterseite des Mondes kommt, stärker gebogen wird als die Oberseite. Zufällig wird das Licht vom Mond nach oben gebogen, während es durch unsere Luft strömt.

So sieht der Mond aus, als würde er nach oben gedrückt.

Dies unterdrückt den Blick auf den Mond! Das gesamte Licht wird gebogen, aber um verschiedene Beträge. Der obere Teil des Mondes ist eher ein Kreis, ist aber immer noch stark verzerrt. Schlimmer noch, der Mond war in diesem Bild nicht ganz voll, so dass auch die "linke" Seite nach außen zeigt.

Was für ein Chaos! Aber es ist ein erklärbares Durcheinander und eines, das nicht einmal so schwer zu bewerkstelligen ist. Die Mathematik ist wirklich nur ein bisschen Trig und etwas Algebra. Im Detail wird es komplizierter, weil die Luft der Erde mit der Höhe immer dünner wird, und das habe ich nicht berücksichtigt. Ich wette, es gibt auch noch hundert andere Variablen.

Wenn Sie jedoch ein paar schnelle Annahmen machen, werden die groben Eigenschaften dieses Bildes gut erklärt. Und für mich ist das eine Überraschung für einen solchen Schuss. Mehr darüber zu wissen, beeinträchtigt nicht seine Schönheit und sein Wunder; es verbessert sie.

Ich liebe das wirklich über Wissenschaft. Es ist leicht zu beeindrucken, wenn man nicht weiß, wie etwas funktioniert, aber wenn man einen Einblick in die dahinterliegende Maschinerie bekommt, kann man sich ein Bild davon machen, wie es wirklich funktioniert. Was man sieht, wird umso schöner.


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