อ่าน 3 นาที
กระแสต่อต้าน
การเพิ่มขึ้นของความสว่าง เมื่ออยู่ตรงข้าม (บางครั้งเรียกว่าปรากฏการณ์ตรง ข้าม , การเพิ่มขึ้นของความสว่างเมื่อ อยู่ตรงข้าม หรือปรากฏการณ์ Seeliger )...
กระแสต่อต้าน

การเพิ่มขึ้นของความสว่าง เมื่ออยู่ตรงข้าม (บางครั้งเรียกว่าปรากฏการณ์ตรง ข้าม , การเพิ่มขึ้นของความสว่างเมื่อ อยู่ตรงข้าม หรือปรากฏการณ์ Seeliger [ 1 ] ) คือการสว่างขึ้นของพื้นผิวที่ขรุขระ หรือวัตถุที่มีอนุภาค จำนวนมาก เมื่อได้รับแสงจากด้านหลังผู้สังเกตโดยตรง คำนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในทางดาราศาสตร์ซึ่งโดยทั่วไปหมายถึงการเพิ่มขึ้นอย่างฉับพลันและเห็นได้ชัดของความสว่างของวัตถุบนท้องฟ้าเช่นดาวเคราะห์ดวงจันทร์หรือดาวหางเมื่อมุมเฟสของการสังเกตเข้าใกล้ศูนย์ ชื่อนี้มาจากการที่แสงสะท้อนจากดวงจันทร์และดาวอังคารปรากฏสว่างกว่าที่คาดการณ์ไว้โดยการสะท้อนแบบ Lambertian อย่างง่าย เมื่ออยู่ตรงข้ามทางดาราศาสตร์กลไกทางกายภาพสองอย่างได้รับการเสนอสำหรับปรากฏการณ์การสังเกตนี้ ได้แก่ การซ่อนเงาและการกระเจิงย้อนกลับที่สอดคล้องกัน
ภาพรวม


มุมเฟสถูกกำหนดให้เป็นมุมระหว่างผู้สังเกต วัตถุที่ถูกสังเกต และแหล่งกำเนิดแสง ในกรณีของระบบสุริยะ แหล่งกำเนิดแสงคือดวงอาทิตย์ และผู้สังเกตโดยทั่วไปอยู่บนโลก ที่มุมเฟสเป็นศูนย์ ดวงอาทิตย์จะอยู่ด้านหลังผู้สังเกตโดยตรง และวัตถุจะอยู่ด้านหน้าโดยตรงและได้รับแสงเต็มที่
เมื่อมุมเฟสของวัตถุที่ได้รับแสงอาทิตย์ลดลงความเข้มของการส่องสว่าง ของวัตถุ จะเพิ่มขึ้น ส่วนหนึ่งเป็นเพราะพื้นที่ที่ได้รับแสงเพิ่มขึ้น แต่ส่วนหนึ่งก็เป็นเพราะความสว่างที่แท้จริง (ความส่องสว่าง ) ของส่วนที่ได้รับแสงอาทิตย์ด้วย ซึ่งได้รับผลกระทบจากความสว่างของพื้นผิว โดยจะสว่างที่สุดตรงใต้ดวงอาทิตย์และลดลงเหลือศูนย์ในส่วนของวัตถุที่ตั้งฉากกับดวงอาทิตย์ แต่ความส่องสว่างยังได้รับผลกระทบจากมุมที่สังเกตแสงสะท้อนจากวัตถุด้วย ด้วยเหตุนี้ แสงจันทร์ในคืนพระจันทร์เต็มดวงจึงสว่างกว่าในคืนพระจันทร์เสี้ยวแรกหรือพระจันทร์เสี้ยวที่สามมาก แม้ว่าพื้นที่ที่มองเห็นได้ที่ได้รับแสงจะใหญ่ขึ้นเพียงสองเท่าก็ตาม
กลไกทางกายภาพ
เงาที่ซ่อนตัว
เมื่อมุมสะท้อนใกล้เคียงกับมุมที่รังสีของแสงตกกระทบพื้นผิว (กล่าวคือ เมื่อดวงอาทิตย์และวัตถุอยู่ใกล้กันใน ตำแหน่งตรงข้ามเมื่อ มองจากมุมมองของผู้สังเกต) ความสว่างที่แท้จริงมักจะใกล้เคียงกับค่าสูงสุด ที่มุมเฟสศูนย์องศา เงาทั้งหมดจะหายไปและวัตถุจะสว่างเต็มที่ เมื่อมุมเฟสเข้าใกล้ศูนย์ ความสว่างที่ปรากฏจะเพิ่มขึ้นอย่างฉับพลัน และการเพิ่มขึ้นอย่างฉับพลันนี้เรียกว่า การพุ่งขึ้นของความสว่างในตำแหน่งตรงข้าม (opposition surge)
ปรากฏการณ์นี้เด่นชัดเป็นพิเศษบน พื้นผิว เรโกลิธของวัตถุที่ไม่มีบรรยากาศในระบบสุริยะสาเหตุหลักโดยทั่วไปของปรากฏการณ์นี้คือ รูพรุนและหลุมเล็กๆ บนพื้นผิวซึ่งปกติจะอยู่ในเงามืดที่มุมตกกระทบอื่นๆ จะสว่างขึ้นเมื่อผู้สังเกตอยู่เกือบในแนวเดียวกับแหล่งกำเนิดแสง ปรากฏการณ์นี้มักจะมองเห็นได้เฉพาะในช่วงมุมเฟส ที่แคบมาก ใกล้ศูนย์ สำหรับวัตถุที่มีคุณสมบัติการสะท้อนแสงที่ได้รับการศึกษาเชิงปริมาณ รายละเอียดของปรากฏการณ์การตรงข้าม – ความแรงและขอบเขตเชิงมุม – จะถูกอธิบายโดยพารามิเตอร์ Hapke สองตัว ในกรณีของวงแหวนดาวเคราะห์ (เช่น วงแหวนของดาวเสาร์ ) การเพิ่มขึ้นของปรากฏการณ์การตรงข้ามเกิดจากการเปิดเผยเงาบนอนุภาคของวงแหวน คำอธิบายนี้ได้รับการเสนอครั้งแรกโดยHugo von Seeligerในปี 1887 [ 2 ]
การกระเจิงย้อนกลับที่สอดคล้องกัน
ทฤษฎีหนึ่งสำหรับผลเพิ่มเติมที่เพิ่มความสว่างระหว่างการต่อต้านคือทฤษฎีการกระเจิงย้อนกลับแบบสอดคล้องกัน[ 3 ] ในกรณีของการกระเจิงย้อนกลับแบบสอดคล้องกัน แสงสะท้อนจะเพิ่มขึ้นที่มุมแคบหากขนาดของตัวกระเจิงบนพื้นผิวของวัตถุเทียบได้กับความยาวคลื่นของแสงและระยะห่างระหว่างอนุภาคที่กระเจิงมากกว่าความยาวคลื่น การเพิ่มขึ้นของความสว่างเกิดจากแสงสะท้อนที่รวมเข้ากับแสงที่ปล่อยออกมาอย่างสอดคล้องกัน
ปรากฏการณ์การกระเจิงย้อนกลับที่สอดคล้องกันยังได้รับการสังเกตด้วยเรดาร์โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การสังเกตการณ์ไททันที่ความยาวคลื่น 2.2 ซม. เมื่อไม่นานมานี้ด้วยยานแคสสินีแสดงให้เห็นว่าจำเป็นต้องมีผลกระทบการกระเจิงย้อนกลับที่สอดคล้องกันอย่างมากเพื่ออธิบายค่าอัลเบโดสูงที่ความยาวคลื่นเรดาร์[ 4 ]
หยดน้ำ
บนโลก ละอองน้ำยังสามารถสร้างจุดสว่างรอบจุดตรงข้ามกับดวงอาทิตย์ได้ในสถานการณ์ต่างๆ สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติม โปรดดูHeiligenscheinและGlory (ปรากฏการณ์ทางแสง )
ทั่วทั้งระบบสุริยะ
การมีอยู่ของคลื่นกระแทกตรงข้ามได้รับการอธิบายในปี พ.ศ. 2499 โดยทอม เกห์เรลส์ในระหว่างการศึกษาแสงสะท้อนจากดาวเคราะห์น้อย[ 5 ]การศึกษาในภายหลังของเกห์เรลส์แสดงให้เห็นว่าสามารถแสดงผลกระทบเดียวกันได้ในความสว่างของดวงจันทร์[ 6 ] เขาบัญญัติศัพท์ว่า "ผลกระทบตรงข้าม" สำหรับปรากฏการณ์นี้ แต่ปัจจุบันคำว่า "คลื่นกระแทกตรงข้าม" ที่เข้าใจง่ายกว่านั้นถูกใช้กันอย่างแพร่หลายมากกว่า
นับตั้งแต่การศึกษาเบื้องต้นของเกห์เรลส์ มีการสังเกตพบปรากฏการณ์การเพิ่มขึ้นของแรงต้านในวัตถุส่วนใหญ่ในระบบสุริยะที่ไม่มีชั้นบรรยากาศ แต่ยังไม่มีรายงานการเกิดปรากฏการณ์ดังกล่าวในวัตถุที่มีชั้นบรรยากาศหนาแน่น
ในกรณีของดวงจันทร์ BJ Buratti และคณะได้ใช้การสังเกตการณ์จาก ยาน อวกาศ Clementineที่มุมเฟสต่ำมากเพื่อพบว่าความสว่างของดวงจันทร์เพิ่มขึ้นมากกว่า 40% ระหว่างมุมเฟส 4° และ 0° (การสังเกตการณ์จากโลกไม่สามารถทำได้ที่มุมเฟสน้อยกว่าประมาณครึ่งองศาโดยที่ไม่มีจันทรุปราคา มุมเฟส 4° จะเกิดขึ้นประมาณแปดชั่วโมงก่อนหรือหลังจันทรุปราคา) การเพิ่มขึ้นนี้จะมากกว่าในพื้นที่สูงที่มีพื้นผิวขรุขระกว่าในพื้นที่ราบเรียบของทะเลมา เรี ย สำหรับกลไกหลักของปรากฏการณ์นี้ การวัดแสดงให้เห็นว่าผลกระทบของการตรงข้ามแสดงให้เห็นถึงการพึ่งพาความยาวคลื่นเพียงเล็กน้อย: การพุ่งขึ้นจะมากกว่า 3-4% ที่ 0.41 μm มากกว่าที่ 1.00 μm ผลลัพธ์นี้ชี้ให้เห็นว่าสาเหตุหลักของการพุ่งขึ้นของการตรงข้ามของดวงจันทร์คือการบดบังเงามากกว่าการกระเจิงย้อนกลับที่สอดคล้องกัน[ 7 ]
ดูเพิ่มเติม
- อัลเบโด
- ฟังก์ชันการสะท้อนแบบสองทิศทาง
- เงาบร็อกเคน (Brocken spectre ) คือเงาของผู้สังเกตการณ์ที่ปรากฏให้เห็นอย่างใหญ่โตและขยายใหญ่ขึ้น ทอดลงบนพื้นผิวด้านบนของเมฆฝั่งตรงข้ามกับดวงอาทิตย์
- เกเกนไชน์
- ค่าอัลเบโดเชิงเรขาคณิต
ลิงก์ภายนอก
- ฮายาบูสะสังเกตเห็นการเคลื่อนที่สวนทางของดาวเคราะห์น้อยอิโตะคาวะ
- ปรากฏการณ์ตรงข้าม (Opposition Effect ) จากเว็บไซต์ "ทัศนศาสตร์บรรยากาศ" (Atmospheric optics) มีภาพแสดงปรากฏการณ์การพุ่งขึ้นของแสงตรงข้ามบนดวงจันทร์
- กลไกปรากฏการณ์ตรงข้าม (Opposition Effect)จากเว็บไซต์ "ทัศนศาสตร์บรรยากาศ" (Atmospheric optics) แผนภาพแสดงปรากฏการณ์คลื่นกระแทกตรงข้าม (Opposition surge)
- หน้าเพจการต่อต้าน "วิกิสเปซดวงจันทร์"
- คลื่นกระแทกตรงข้ามของวงแหวน B ของดาวเสาร์ที่ตรวจพบโดยยานแคสสินี-ฮุยเกนส์
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ กระแสต่อต้าน
การเพิ่มขึ้นของความสว่าง เมื่ออยู่ตรงข้าม (บางครั้งเรียกว่าปรากฏการณ์ตรง ข้าม , การเพิ่มขึ้นของความสว่างเมื่อ อยู่ตรงข้าม หรือปรากฏการณ์ Seeliger )...
ภาพรวม
มุมเฟสถูกกำหนดให้เป็นมุมระหว่างผู้สังเกต วัตถุที่ถูกสังเกต และแหล่งกำเนิดแสง ในกรณีของระบบสุริยะ แหล่งกำเนิดแสงคือดวงอาทิตย์ และผู้สังเกตโดยทั่วไปอยู่บนโลก ที่มุมเฟสเป็นศูนย์ ดวงอาทิตย์จะอยู่ด้านหลังผู้สังเกตโดยตรง...
เงาที่ซ่อนตัว
เมื่อมุมสะท้อนใกล้เคียงกับมุมที่รังสีของแสงตกกระทบพื้นผิว (กล่าวคือ เมื่อดวงอาทิตย์และวัตถุอยู่ใกล้กันใน ตำแหน่งตรงข้ามเมื่อ มอง จากมุมมองของผู้สังเกต) ความสว่างที่แท้จริงมักจะใกล้เคียงกับค่าสูงสุด ที่มุมเฟสศูนย์องศา เงาทั้งหมดจะหายไปและวัตถุจะสว่างเต็มที่...
การกระเจิงย้อนกลับที่สอดคล้องกัน
ทฤษฎีหนึ่งสำหรับผลเพิ่มเติมที่เพิ่มความสว่างระหว่างการต่อต้านคือทฤษฎีการกระเจิงย้อนกลับแบบสอดคล้องกัน [ 3 ] ในกรณีของการกระเจิงย้อนกลับแบบสอดคล้องกัน...