יום שבת, 17 בספטמבר 2011

בהירות הירח

ירח מלא הוא מאד בהיר. כל כך בהיר שאפשר לקרוא ספר לאורו. ירח יום לפני או אחרי המילוא הוא בהיר כמעט באותה מידה, בכל זאת לעין הירח נראה עיגול מושלם ורק שבריר אחוז אינו מואר. זהו שלא. באותו אופן, חצי ירח, ברבע החודש אינו בהיר במחצית מירח מלא אלא הרבה הרבה פחות.
(למאמרים המסבירים את שאר תופעות הירח, המופע המשתנה במהלך החודש, הליקויים ועוד ראו במאמר על הירח)
נציג קודם כל את הגרף ואחר כך ננסה להבין את הסיבה לתופעה משונה זו, הנראית מנוגדת להגיון.
בהירות הירח במהלך חודש ירחי
קודם כל כמה הסברים על מדידת בהירויות של כוכבים. בהירות כוכבים נמדדת בסולם לוגריתמי. כל שינוי של 5 יחידות בבהירות הוא שינוי של פי 100 בבהירות. ככל שהמספר המציין את הבהירות נמוך יותר, כך הכוכב בהיר יותר. יחידת בהירות אחת מייצגת הבדל של בערך פי 2.5. כנקודת ייחוס משתמשים בכוכב וגה שבהירותו נקבעה לאפס. בהירות השמש היא 26-. בהירות הירח המלא היא 12.7-, הרבה פחות מהשמש אבל עדיין העצם השני בבהירותו בשמים.

הגרף למעלה מראה את בהירות הירח כפי שנראה מכדור הארץ, באחוזים לעומת השיא (100%). שימו לב, לא בכל חודש מגיעים לשיא, מאחר והוא תלוי גם במרחק של הירח מכדור הארץ (הירח קצת בהיר יותר כשהוא קרוב), אבל ההפתעה היא העקמומיות של הגרף. מומלץ להגדיל ולראות איך אפילו יום לפני ירח מלא, הבהירות היא רק 75%, שלושה ימים לפני המילוא הבהירות היא מחצית (בעוד שלעין יראה עיגול ירח כמעט מושלם מאחר ולמעלה מ-90% משטח הירח מוארים). בהירותו של חצי ירח היא שמונה אחוזים בלבד מירח מלא, והבהירות בתחילת חודש ירחי נמדדת בשברי אחוזים!

למה זה קורה? להפרש הבהירות כמה סיבות. האחת האינטואטיבית. ככל שפחות משטח פני הירח הפונה אלינו מואר, בהירותו יורדת. זו אכן השפעה ביחס ישיר והיא תורמת את תרומתה (הקטנה) להפרש הבהירות. למשל בחצי ירח, סיבה זו מסבירה חצי מהירידה (אבל לא את הירידה ב-85% נוספים).

לירח, כמו לכל דבר, יש מקדם החזרה, הנקרא אלבידו. אלבידו פירוש כמות האור באחוזים המוחזר מהאוביקט. האלבידו של הירח בממוצע הוא 0.12 כלומר הוא מחזיר 12% מהאור הפוגע בו בלבד (זהו אלבידו נמוך יחסית לכוכבי לכת אחרים). אבל החזר זה מתבצע רק כאשר הירח מואר באור ישיר, מה שקורה רק באמצע החודש. באמצע החודש האור פוגע בירח בזווית וחלקו כלל לא מגיע אלינו, בנוסף פני הירח אינם חלקים והם מחוספסים מאד. כאשר האור על הירח מגיע בזווית (קטנה ככל שתהיה), חלקים רבים מפני הירח כלל לא מחזירים אור. כאשר הזווית גדלה, אחוז החלקים האלו הולך וגדל, והירח מחזיר פחות ופחות אור, וכתוצאה מכך בהירותו הכללית יורדת.

גם כאשר הירח מלא, בהירותו אינה מגיעה לשיא (גם בקרבה מקסימלית לכדור הארץ). תמיד יש זווית כלשהי ביננו לבין הירח (הירח אינו על אותו מישור של השמש והארץ) וכאשר אין זווית והירח אכן יכול להחזיר 100% מהאור, הירח יהיה בצל כדור הארץ, בליקוי מלא ולא ייראה כלל (ואם לא היה ליקוי, יהיה זה הירח הבהיר ביותר שהיינו רואים).
אם ברשותכם מצלמה המאפשרת שליטה על הכיוונים תוכלו להיווכח בקלות בשינוי הבהירות. צריך לכוון את המצלמה למדידת אור נקודתית (Spot). בצורה זו המצלמה מודדת אור רק ממרכז הצילום (שכמובן תכוונו על הירח). יש לקבע את מפתח הצמצם (על 5.6 למשל) ואת ה-ISO (על 100) ולתת למצלמה לכוון את מהירות החשיפה לפי כמות האור. צלמו והשוו את נתוני החשיפה בלילות של חצי ירח והלאה עד למילוא ותראו את ההבדלים. בליל הירח המלא זמן החשיפה יהיה כמובן הקצר ביותר. שימו לב שמדידת האור לא תהיה נקודתית מדי. גם על הירח עצמו יש איזורים בהירים יותר ופחות והדבר ראה בקלות בעין. נסו למדוד מאותו איזור תמיד.

למרות כל זאת, הירח, החל מהיום השני בחודש, הוא העצם הבהיר ביותר בשמים (פרט לשמש כמובן). כבר אז הוא מטיל צל (חייבים להיות במקום חשוך בשביל לראות צל חיוור זה, ככל שהירח מתמלא ונהיה יותר בהיר, קל יותר לשים לב לצל שלו. בתור תרגיל נסו לעמוד במקומות חשוכים בימים שונים בחודש ולראות אם אתה מזהים צל ירח. כמו כן הירח בהיר וניתן לראותו גם באור יום. אולם שימו לב לירח באור יום ולאותו ירח בלילה. הירח הבהיר מאד של הלילה נראה כל כך חיוור באור יום ובקושי בולט יותר מענן. בהירות הירח כמובן לא השתנתה כלל (למעט השינוי הקל מאד בגלל הפרש של כמה שעות) אלא שהרקע של השמים ביום בהיר מאד לעומת הרקע של השמים בלילה והירח הרבה פחות בולט ממנו. גורם נוסף, הוא שבהירות הירח אמנם גבוהה מבהירות השמים (ואף מבהירות כוכב הלכת נוגה), אולם הבהירות, היא הבהירות הכללית, המתחלקת על שטח גדול יחסית (קוטר הירח כחצי מעלה), לעומת בהירות של כוכבים שהיא נקודתית (ושל נוגה, דיסקה הקטנה מאד מהירח). הסבר זה יבהיר למה כוכב הלכת נוגה בצילום למטה נראה בהיר הרבה יותר מהירח, למרות שבהירות הירח גדולה יותר.

הירח ונוגה. נוגה נראה בהיר יותר, למרות שבהירות הירח גדולה יותר. זאת מכיוון שבהירות הירח מתפרשת על פני שטח ענקי בהשוואה לנוגה הזעיר.


אין תגובות:

הוסף רשומת תגובה