Как выглядело бы ночное небо с Луны (луны Земли)?

Прима вышла на главную палубу обсерватории. Там, как она и ожидала, Секунда сидела в траве и смотрела на звезды.

"Красиво, не так ли?" — сказала Секунда, вытягивая шею назад, чтобы посмотреть на сестру. «Сегодня вечером ты все увидишь».

"Все?" — ответила Прима. Медленно пробираясь сквозь траву, она взглянула вверх и тут же была очарована небесным садом ровных иголок света, белого, желтого, синего и красного, размазанных в цветущие сияющие лепестки толстым куполом обсерватории.

— Все, — прошептала Секунда. «Ну, — добавила она, — кроме Терры, я полагаю». Она встала, потянулась, вздохнула и повернулась к своей мечтательной сестре. «Эй, — сказала она, — я хочу, чтобы вы последовали за мной. Там есть телескоп с линзой снаружи купола. Держу пари, отсюда мы можем увидеть Марс».

Прима слегка нахмурилась. — В самом деле? И вообще, откуда Марс?


Предположим, что Прима и Секунда происходят с нашей Земли всего через несколько веков в будущем. Может ли Марс быть виден с ночного неба Луны? Что еще будет видно? Было бы нормально, если бы Терра не появлялась ночью?

Я знаю, что отсутствие атмосферы на Луне как минимум означает, что звезды не мерцают. Я подозреваю, что Млечный Путь иногда виден и вид неба меняется по мере того, как Терра вращается вокруг Солнца, так что сезонные созвездия либо похожи, либо аналогичны по расписанию.


Редактировать: Спасибо всем участникам. Я пытался проголосовать за каждый полезный ответ, и теперь я буду думать о приливных замках и разреженной атмосфере. Мне нужна практика, так что есть еще:

— Поняла! Ой, Юпитер не такой большой, как я надеялась, — заскулила Секунда, оторвав лицо от очков. Оптическая труба, тянущаяся за очками, большая и мягкая, издала сочувственный стон, слегка провисая.

«Что? Ни в коем случае, дай мне уже посмотреть», — сказала Прима, нащупывая очки в руках сестры.

— Хорошо, — сказала Секунда. Руки Примы встретились с ее руками на очках. Она подошла к Приме и помогла сориентировать оптическую трубу в положение, близкое к устойчивому. Прима прижалась лицом к очкам, а Секунда тихонько хихикнула.

Прима нахмурилась, потом оторвала очки и посмотрела на сестру. "Ты жульничаешь! Это фотография, не так ли? Она не настоящая!" — запротестовала она, прежде чем сама захихикала. — Ты иногда такой шутник, — фыркнула она между смехом.

Секунда нахмурилась. "Нет, я не делала", начала она, затем сильнее сжала очки и надвинула их обратно на лицо сестры. "Смотри внимательно. Ты видишь это?"

Несколько мгновений Прима пристально смотрела на красивый, охваченный штормом газовый шар, а затем ахнула: «Он… движется? Ползет? Он живой! Я едва вижу его, но он каким-то образом движется.

Обе сестры на мгновение замолчали. Затем Секунда ткнула Приму. — Давай, опять моя очередь! она сказала.

Земля будет видна каждую ночь или никогда не будет видна в зависимости от стороны Луны, на которой вы находитесь, потому что одна сторона всегда обращена к Земле, а другая никогда. Хотя у Земли будут фазы, но даже ночная сторона Земли должна быть видна при искусственном освещении.
Привет Корбин. Я немного отредактировал ваш вопрос, чтобы попытаться (на мой взгляд) сделать заголовок более понятным и улучшить форматирование, чтобы сделать его более читабельным. Не стесняйтесь редактировать дальше или даже откатывать назад, если вы не согласны.

Ответы (4)

В данный момент? Согласно NASA/JPL и их симулятору на http://space.jpl.nasa.gov/ , что-то вроде

Марс с Луны

Почему Солнце настолько меньше Земли? Это точно эффект отсутствия атмосферы?
@DRF - думаю, что изображение связано с выбранными мной параметрами, в том числе с углом обзора 120 градусов.
@DRF Солнце в небе займет около 1/2 градуса от Земли или Луны. (А от Луны Земля поднимается на 2 градуса.) Но ответ его иванивана про поле зрения объясняет картинку выше.
@BrettFromLA - какое поле зрения в градусах даст реалистичное представление о том, что увидит человеческий глаз? Я знаю, что могу видеть более 120 градусов, но это было максимальное значение, доступное в опции.
@ivanivan Хороший вопрос. Я не знаю. Я думаю, мы привыкли к стандартным фотографиям с камер и телефонов, без телеобъективов или широкоугольных объективов, и я предполагаю, что FOV составляет ... 90 градусов?
@DRF Люди всегда склонны переоценивать угловой размер солнца и луны. Это известная оптическая иллюзия.

Поскольку Луна находится относительно близко к Земле, ночное небо будет относительно похожим. Два больших отличия — отсутствие атмосферы и большая планета в небе вместо луны.

Видна ли Земля на Луне, зависит от того, где вы находитесь на Луне. Луна приливно привязана к Земле, поэтому одна и та же сторона всегда будет обращена к Земле. С ближней стороны Луны всегда видна Земля .

Без атмосферы будет меньше светового загрязнения и мерцания.

Можно ли с уверенностью сказать, что не будет светового загрязнения или мерцания? Нет ничего, от чего свет мог бы отражаться (кроме возможной пыли от ударов или деятельности), и нечего преломлять свет от звезд.
Земля во много раз ярче Луны, а пыль и следы газов рассеивают свет, так что будет световое загрязнение. Однако мерцания не будет,
Предлагаю для ясности небольшое редактирование: «С ближней стороны Луны Земля всегда видна и всегда зафиксирована в одном и том же месте на небе Луны» .
@SlippD.Thompson Не совсем исправлено, есть некоторая Libration.
@BrettFromLA, вероятно, намного меньше светового загрязнения, но электрически заряженная пыль является проблемой на Луне как днем, так и ночью. space.stackexchange.com/questions/1721/…
@BrettFromLA - земляной свет будет ярче самогона, поэтому даже без источников света на Земле / Луне, загрязняющих окружающую среду, вы все равно потеряете эти звезды на краю видимой яркости.

Может ли Марс быть виден с ночного неба Луны? Да в зависимости от времени года и часа суток, как на земле. Будет ли нормально, если Терра появится ночью? С дальней стороны Луны нет никогда, с ближней стороны Луны да всегда, поскольку Луна приливно привязана к Терре, она вращается один раз в месяц, поэтому всегда показывает одно и то же лицо Терре.

Вообще говоря, с Луны можно увидеть те же звезды, что и с Земли, но есть некоторые проблемы:

1) Луна приливно привязана к Земле, что означает, что одна и та же сторона всегда обращена к Земле. Если вы находитесь на обратной стороне Луны, вы всегда будете видеть звезды так же, как если бы вы стояли на Земле. Если вы находитесь на ближней стороне Луны, вы всегда будете смотреть мимо Земли, а это значит, что Земля будет блокировать почти все (если не все) в небе.

Кроме того, если вы находитесь на обратной стороне Луны, у вас будет длинный день ( ~13,5 дней ) и длинная ночь (также ~13,5 дней). Если вы живете на ближней стороне Луны, у вас будут такие же длинные дни и ночи, но у вас также будут периоды отраженного света от земли (полная луна) и затмения света от земли (новая луна). Достаточно посмотреть на лунные фазы , чтобы увидеть, что такое «дневной свет» на ближнем лице.

Это очень важно, так как это означает, что значительное количество звезд не будет видно либо из-за того, что солнце светит вам в глаза, либо из-за того, что Земля блокирует обзор.

2) Орбита Луны не находится в той же орбитальной плоскости, что и Земля (см. рис. ниже). Это означает, что звезды, видимые на Земле в определенное время, не будут теми же самыми звездами, которые в то же время видны на Луне. (Что я имею в виду? Если бы была середина ночи и Луна находилась прямо над головой, то человек, стоящий на экваторе Земли, увидит немного другое звездное поле, чем тот, кто стоит на экваторе Луны.)

введите описание изображения здесь

3) Луна ужасно качается (см. рисунок ниже и соответствующее обсуждение на Astronomy.SE ). Это также повлияет на то, какие звезды видны в данный момент по сравнению с тем же моментом на Земле.

введите описание изображения здесь

«Земля заблокирует почти все (если не все) в небе»: Земля не такая уж большая на лунном небе. Посмотрите на множество фотографий, сделанных астронавтами миссий Аполлон ; это примерно в 4 раза больше, чем Луна на земном небе. «Луна что-то ужасно качает»: только для правильно выбранных значений «ужасно»; его движение достаточно регулярно, чтобы его можно было использовать для определения долготы с поразительной точностью.
Что именно это второе изображение должно показывать/демонстрировать?
@AlexP, это отличный момент. Земля уменьшила бы звездное поле лишь на незначительную величину. Спасибо!
@MozerShmozer, луна качается на своей орбите. Это исходит из соответствующего вопроса на astronomy.SE (который я не был достаточно умен, чтобы включить в ответ ... проблема решена.)
«Это означает, что звезды, видимые на Земле в определенное время, не будут теми же самыми звездами, которые видны на Луне в то же время»: это может вас удивить, но звезды, видимые с Земли в определенное время, не одинаковы в Бухаресте. и Тимбукту... Для любого заданного времени и места на Луне есть место на Земле, где в одно и то же время видны точно такие же звезды (если только они не видны из-за того, что солнечный свет смывает их днем).
@AlexP, я не понимал, что должен быть таким конкретным. Я обновлю ответ.
В дополнение к первоначальному комментарию @AlexP также стоит помнить, что в отсутствие атмосферы нет ничего, что могло бы распространять свет в небе. Таким образом, Солнце и Земля, вероятно, будут очень яркими, а земля (при условии, что вы находитесь на дневной стороне Луны) будет ужасно яркой, но в остальном небо будет практически черным как смоль. Если вы отведете взгляд от любого из этих трех ярких объектов достаточно долго, чтобы позволить вашим глазам адаптироваться к более низким уровням освещенности, вид неба будет, простите за каламбур, просто звездным.
@MichaelKjörling, это правда, но только до тех пор, пока солнце не находится в пределах вашего периферийного зрения. Вам нужно будет отвернуться достаточно далеко, чтобы солнце было полностью позади вас, или иметь что-то (например, шлем вашего скафандра), закрывающее солнце от вашей периферии. Я просто указываю на интересные аспекты отношений. ОП может решить, может ли какой-либо из этих аспектов повлиять на его историю.
@JBH В любом случае вы, вероятно, не хотите беспрепятственного солнечного света на Луне даже периферийным зрением , так что вы не получите от меня никаких аргументов. :-)
@MichaelKjörling Армстронг сказал, что никогда не видел звезд с Луны. Возможно, у него никогда не было времени постоять в удобном месте достаточно долго, чтобы его глаза привыкли.
@notstoreboughtdirt Аполлон приземлился днем; IIRC рядом с терминатором в то время из соображений теплового контроля. Таким образом, солнце будет низко в небе (сравните беспорядок с телевизионной камерой Аполлона-12), и, конечно, почти вся видимая поверхность будет отражать солнечный свет. Это было бы довольно ярко, поэтому неудивительно, что астронавты не видели звезды невооруженным глазом. Их глаза и оборудование были приспособлены к условиям солнечного света. Гипотетически лежа на спине в тени LM с убранным защитным козырьком должно было быть достаточно, чтобы увидеть довольно много звезд.
Мы также можем сравнить Аполлон-13, проходящий за Луной во время окололунной навигации, который предположительно имел бы довольно темный интерьер космического корабля и, таким образом, позволял бы увидеть по крайней мере некоторые звезды невооруженным глазом. (В этот момент они уже маневрировали вдали от основного облака обломков после взрыва кислородного баллона, поэтому визуальные помехи от обломков должны были вызывать меньше беспокойства.) Однако я не уверен, сколько об этом написано. .
@JBH, когда кто-то указывает на фактическую ошибку в вашем ответе, с которой вы согласны, было бы неплохо, если бы вы отредактировали свой ответ и исправили эту ошибку.