Astronomia

Como o autor deste artigo pode concluir que o brilho da terra na lua é 100 vezes mais brilhante do que o brilho da lua na terra?

Como o autor deste artigo pode concluir que o brilho da terra na lua é 100 vezes mais brilhante do que o brilho da lua na terra?


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Não entendo o raciocínio do autor deste artigo, na página 26. Como ele pode concluir que o brilho da lua cheia na lua é 100 vezes mais forte do que o brilho da lua cheia na terra?


O autor diz que a diferença entre o fator 100 e o aumento geométrico devido à área e albedo se deve à "absorção atmosférica e efeitos direcionais". O primeiro é provavelmente apenas cerca de 20% ou mais (ou seja, cerca de 20% do luar é absorvido / espalhado na atmosfera da Terra). O último efeito pode ser bastante grande.

A refletância dos objetos do sistema solar mostra uma onda de oposição em pequenos ângulos de fase.

É difícil ver a Lua cheia em ângulos de fase realmente pequenos ($<2$ graus) da Terra porque você teria um eclipse lunar. No entanto, foi medido por espaçonaves e de acordo com Buratti et al. 1996, o brilho da Lua aumenta em "mais de 40%" entre ângulos de fase de apenas 4 graus e zero.

Quando o Sol ilumina a Terra como visto da Lua, seria muito mais fácil ver em ângulos de fase muito pequenos porque a sombra da Lua é muito menor.

Eu suspeito que esse efeito mais a absorção de ~ 20% na atmosfera da Terra é o que o autor de sua referência está falando.


Os 12 objetos mais brilhantes do sistema solar

Nascer do sol na Carolina do Sul através de um pedaço de vidro de praia. Imagem via Fran Aquino.

Quais são os objetos mais brilhantes em nosso sistema solar que você pode ver em seu céu? O sol é o mais brilhante, é claro, mas você pode se surpreender com alguns dos outros objetos que fazem a lista. Você pode ver os primeiros sete objetos nesta lista usando apenas seus olhos, mesmo em cidades e subúrbios. Os últimos itens da lista são mais claros e, portanto, mais desafiadores, e provavelmente requerem um local em céu escuro e algum auxílio óptico.

Na astronomia, o brilho dos objetos é medido pelo que chamamos de magnitude. Quanto menor o número, mais brilhante é o objeto. Então, 1ª magnitude objetos indicam as estrelas mais brilhantes em nosso céu, 2ª magnitude mais fracos, 3ª magnitude ainda mais fraco e assim por diante. Observe que alguns objetos, alguns planetas, por exemplo, são ainda mais brilhantes do que a 1ª magnitude, com pico em números negativos no seu melhor.

Sem auxílio óptico, o olho humano pode ver objetos ao redor 6ª magnitude, em condições ideais e sob céu escuro. Existem cerca de uma dúzia de objetos naturais do sistema solar que são, em teoria, visíveis a olho nu. Na prática, os mais fracos são muito difíceis de ver apenas a olho nu, mas talvez seja possível para aqueles com visão aguçada e escuridão verdadeira.

Objetos transitórios, como meteoros ou cometas muito brilhantes, não estão incluídos nesta lista. Meteoros extraordinários podem tornar o céu noturno tão brilhante quanto o dia, e alguns cometas atingem brilhos impressionantes também, como Ikeya-Seki em 1965, que atingiu uma magnitude impressionante de -10 e podia ser visto ao meio-dia. Mas porque eles estão no céu apenas temporariamente, e não são algo que pode ser regularmente ou consistentemente observado, esses objetos não estão incluídos aqui. Também não incluímos objetos feitos pelo homem, como satélites e a Estação Espacial Internacional. Experimente o site Heavens-Above, se você estiver interessado em observar objetos orbitando a Terra feitos pelo homem.

Aqui estão os 12 principais objetos naturais do sistema solar mais brilhantes, do mais brilhante ao mais escuro:

1. O sol. Nenhuma surpresa aqui. O sol brilha com magnitude -26,7. Tecnicamente, o sol nem pode ser olhado sem filtros de segurança especiais para proteger seus olhos. Olhar diretamente para o sol, sem filtros de proteção especiais, pode causar cegueira. Dito isto, agora seria uma boa hora para se equipar com filtros para observação do sol e para começar um programa regular de observação do sol. Você deve saber que a atividade do sol aumenta e diminui em um ciclo de 11 anos. O novo ciclo & # 8211 Solar Cycle 25 & # 8211 foi anunciado oficialmente em setembro de 2020. Nas Fotos da Comunidade EarthSky, estamos começando a ver mais manchas solares! E certamente mais estão vindo, aumentando em número para um pico em cinco ou mais anos a partir de agora.

Veja as fotos da comunidade EarthSky. | Victor C. Rogus escreveu em 20 de janeiro de 2021: & # 8220A mancha solar anteriormente conhecida como AR2797 se dividiu em duas: AR2797 e AR2798. A mancha solar à direita AR2798 está crepitando com erupções solares de classe C. & # 8221 Obrigado, Victor!

2. A lua. O brilho da lua varia dependendo da fase em que está. Em sua fase cheia, quando está mais brilhante, atinge o máximo com magnitude -12,7. Por outro lado, a lua em sua fase crescente brilha com magnitude apenas -6. Se você for um observador do céu profundo, a lua é brilhante o suficiente para arruinar sua visão noturna, o que significa que ela impedirá que você obtenha a melhor visão de aglomerados de estrelas, nebulosas e galáxias distantes e tênues. Se você estiver usando um telescópio, a lua deve ser sua última parada durante uma noite de observação. Porém, apenas para os olhos, não há nada mais bonito do que uma lua brilhante brilhando no céu noturno, lançando sua luz e criando sombras de lua na paisagem ao seu redor. Visite a página das fases da lua da EarthSky e # 8217s para saber as datas das principais fases da lua ao longo de 2020.

Veja as fotos da comunidade EarthSky. | Kannan A em Cingapura capturou esta imagem em 26 de janeiro de 2021 e escreveu: & # 8220A lua crescente crescente saindo de trás do bloco de apartamentos. A lua estava 94,1% iluminada e a distância da Terra era de 391.375 km [243.000 milhas] da Terra quando esta foto foi tirada. Ainda era quase uma lua diurna, pois o céu ainda estava claro neste momento. & # 8221 Obrigado, Kannan A!

3. Vênus. O planeta mais próximo da Terra, um passo para dentro da órbita ao redor do Sol, também é o planeta mais brilhante. Ele pode brilhar tanto quanto magnitude -4,7, brilhante o suficiente para ser visto à luz do dia se você souber exatamente para onde olhar. O brilho de Vênus se deve em parte à sua proximidade com a Terra e também, em grande parte, às suas nuvens espessas e reflexivas. Tal como acontece com todos os outros objetos do sistema solar, Vênus varia em brilho dependendo de uma série de fatores, incluindo quão perto está da Terra e em que fase está. Sim, como um planeta orbitando para dentro da Terra, Vênus mostra fases! Vênus estava em nosso céu matinal & # 8211 no leste antes do nascer do sol & # 8211 no final de 2020. Em breve, porém, ele & # 8217 desaparecerá de nossos céus por alguns meses, viajando atrás do sol da Terra. Vênus retornará ao nosso céu noturno em maio de 2021. Encontre Vênus e a localização # 8217 para cada mês no guia de planetas EarthSky & # 8217s.

Veja as fotos da comunidade EarthSky. | Catherine Evans pegou Vênus perto do amanhecer em 17 de janeiro de 2021, no Vale Edna em San Luis Obispo, Califórnia. Ela escreveu: “Cada vez mais perto do nascer do sol, não será visto por muito mais tempo”. É verdade, Catherine! Obrigada. Mesmo no início de fevereiro de 2021, se você tiver um céu claro no horizonte leste, ainda poderá dar uma última olhada em Vênus. Procure bem baixo no leste antes do nascer do sol. Se você não consegue ver, tente varrer com binóculos.

4. Marte. O planeta vermelho é o segundo planeta mais próximo da Terra depois de Vênus, e não costuma atingir sua magnitude máxima de -2,9. Mas quando isso acontecer & # 8230 uau! Que espetáculo para ser visto. Assim como outros planetas fora da órbita da Terra, quando Marte é mais brilhante na época de sua oposição, quando está oposto ao Sol da Terra, nascendo no leste enquanto o sol se põe no oeste. As oposições de Marte e # 8217 surgem quando nossa Terra mais rápida se move entre Marte e o sol. Isso acontece a cada dois anos. Algumas oposições de Marte são melhores do que outras. Marte estava particularmente brilhante em 2018, e sua última oposição & # 8211 em meados de outubro de 2020 & # 8211 também foi boa. Por cerca de um mês em torno da oposição de 2020, Marte foi mais brilhante que Júpiter. Em outras ocasiões (na verdade, na maioria das vezes), Marte está relativamente fraco. Às vezes, é muito fraco, de fato, quando está do outro lado do sistema solar de nós, brilhando em sua distância quase máxima da Terra (cerca de 250 milhões de milhas, ou 400 milhões de km). Afinal, Marte é apenas um pequeno planeta, menor que a Terra. Portanto, seu brilho aumenta e diminui drasticamente à medida que nós e Marte nos movemos ao redor do sol. Encontre a localização de Marte e # 8217 para cada mês no guia de planetas EarthSky e # 8217s.

Veja as fotos da comunidade EarthSky. | Niko Powe em Kiwonee, Illinois, capturou Marte próximo à Lua Colheita em 2 de outubro de 2020. Niko disse: & # 8220Havia uma camada de nuvens, mas a aparência desses dois & # 8217s não seria negada. & # 8221

5. Júpiter. Como Júpiter é o maior planeta do sistema solar, alguns acreditam erroneamente que é o planeta mais brilhante. Mas não é assim. A distância maior de Júpiter de nós permite que Vênus e Marte, nossos vizinhos, brilhem com mais intensidade. Júpiter é quase sempre mais brilhante do que Marte, porém (exceto quando Marte está no seu melhor). Em seu máximo, Júpiter brilha com magnitude -2,8, quase tão brilhante quanto o pico de -2,9 de Marte, e mais brilhante do que Sirius, a estrela mais brilhante do céu, que brilha com magnitude -1,4. Júpiter foi nomeado em homenagem ao antigo rei dos deuses. E tem um aspecto de rei, sempre brilhando com o mesmo brilho deslumbrante, não mudando de brilho como Marte. Além disso, Júpiter se move de maneira majestosa ao redor do céu; não está vinculado ao nascer ou ao pôr do sol como Vênus. Venha conhecer Júpiter e você gostará de ver seu céu durante grande parte do ano. Encontre a localização de Júpiter e # 8217s para cada mês no guia de planetas EarthSky e # 8217s.

6. Mercúrio. Surpresa! O planeta Mercúrio, raramente visto, brilha mais intensamente do que Saturno no seu melhor. Mercúrio pode atingir magnitude -1,9. É mais brilhante do que Sirius, a estrela mais brilhante do céu. Mas & # 8211 porque Mercúrio é o nosso sistema solar & # 8217 o planeta mais interno & # 8211, este mundo, mais do que qualquer outro em nosso sistema solar, está ligado ao sol em nosso céu. É sempre visto pouco antes do nascer do sol ou logo após o pôr do sol e nunca fica muito alto no céu noturno. Portanto, seu brilho é frequentemente compensado pelo fato de que você está vendo o planeta no crepúsculo e não em um belo céu escuro. Ainda assim, o brilho do Mercury & # 8217s irá surpreendê-lo!

7. Saturno. O planeta Saturno anelado é impressionante em um telescópio e também é fácil de pegar sem auxílio óptico. Apenas com o olho, você não verá seus anéis, mas verá a cor dourada de Saturno e uma luz constante. Com magnitude +0,7, Saturno supera a maioria das estrelas e está no mesmo nível da maioria das estrelas mais brilhantes. Mais & # 8211 porque orbita nosso Sol além da órbita da Terra & # 8217s & # 8211 & # 8217s visto com mais freqüência do que Mercúrio por observadores casuais. Saturno costuma estar presente no meio da noite, quando seu brilho contrasta com as profundezas de um céu noturno escuro.

Veja as fotos da comunidade EarthSky. | Dan Wyman em Oceanside, Califórnia, capturou Mercúrio, Júpiter, Saturno e um bando de pássaros em 11 de janeiro de 2021. Obrigado, Dan! Encontre Júpiter, Saturno e Mercúrio todos os meses no guia de planetas EarthSky & # 8217s.

8. Ganimedes. Se você é um observador do céu, provavelmente já viu todos os objetos mencionados até agora sem auxílio óptico, sabendo ou não. Mas você já viu a maior lua de Júpiter e # 8217, Ganimedes? Os binóculos permitirão que você localize Ganimedes circulando Júpiter quando o satélite está em seu máximo de brilho, aproximadamente 4,6 magnitude. Ganimedes leva cerca de sete dias terrestres para completar uma órbita ao redor de Júpiter, e as outras luas galileanas levam vários dias (Io quase dois dias, Europa cerca de quatro dias, Calisto 17 dias). Portanto, em qualquer noite, você encontrará as luas em locais sempre mutantes em relação a Júpiter. Eles se parecem com pequenas & # 8220 estrelas & # 8221 estendidas em uma linha que divide Júpiter ao meio. Assim, você vai querer usar um software, por exemplo, a página da lua interativa de Júpiter SkyandTelescope.com & # 8217s, para que saiba qual ponto circulando Júpiter é Ganimedes, a partir da localização, data e hora que você está olhando. O que nos leva a & # 8230

9. Io. O próximo item na lista de brilho do sistema solar é o satélite vulcânico de Júpiter, Io. Um pouco maior que a nossa lua, Io é o satélite mais interno da Galiléia e brilha com magnitude 5,0 quando está no seu melhor. Você consegue ver Io & # 8211 ou Ganymede & # 8211 apenas com o olho? Em teoria, você deveria ser capaz. Mas, na prática, eles não são tão fáceis de ver no brilho do próprio Júpiter. Alguns observadores com visão renomada (por exemplo, Steven James O & # 8217Meara) afirmaram ter visto Ganimedes a olho nu. Mas essas alegações são raras. Provavelmente, você precisará de binóculos para Ganymede, Io ou Europa (veja abaixo). Pequenos telescópios mostram todas as quatro luas galileanas em sua dança sem fim ao redor de Júpiter.

Veja as fotos da comunidade EarthSky. | John Nelson estava em Puget Sound, Washington, em 24 de setembro de 2020, quando capturou esta imagem. Veja Júpiter e suas luas no canto superior esquerdo? Talvez você precise ampliar esta foto para ver as luas de Júpiter e # 8217s. John escreveu: & # 8220Todas as quatro luas galileanas eram visíveis. Eu os iluminei um pouco no Photoshop Elements para que fiquem mais fáceis de ver em uma foto que você não pode ampliar. Da esquerda para a direita, as luas são Calisto, Ganimedes, Europa e apenas para Júpiter & # 8217s à direita está Io. & # 8221 Obrigado, John.

10. Vesta. O quarto asteróide a ser descoberto, Vesta, é o único asteróide a fazer parte de nossa lista dos objetos mais brilhantes do sistema solar. Vesta é o segundo maior asteróide, depois de Ceres. Vesta pode atingir magnitude 5,1 em sua abordagem mais próxima da Terra. Sua oposição & # 8211 um destaque do ano para os observadores de asteróides & # 8211 está chegando em 4 de março de 2021. É quando a Terra varrerá mais ou menos entre Vesta e o sol, trazendo o asteróide mais próximo de nós neste ano. Por não ter um localizador próximo brilhante, como Ganimedes e Io têm com Júpiter, é melhor observar Vesta por algumas noites seguidas para ver qual "estrela" fraca na área parece se mover lentamente na frente de o fundo da estrela fixa. Experimente o TheSkyLive para obter gráficos e outras informações sobre como observar Vesta.

11. Europa. Voltamos a Júpiter para o próximo item da lista, Europa, outra das quatro grandes luas galileanas de Júpiter e # 8217s. Europa é um ótimo objeto para se tentar ver e ruminar, porque pode abrigar um oceano & # 8211 e possivelmente vida & # 8211 sob sua crosta gelada. Europa acaba de fazer nossa lista dos objetos mais brilhantes do sistema solar com magnitude 5,2. Novamente, recomendamos o uso de um software de observação, como SkyandTelescope.com & # 8217s página da lua interativa de Júpiter, para saber qual lua galileana é qual.

12. Urano, finalmente. Muitos sabem que o planeta Urano é teoricamente visível a olho nu. O sétimo planeta a partir do Sol aparece com magnitude 5,6 no seu melhor. Urano é mais facilmente captado a olho nu depois de primeiro determinar sua localização com binóculos ou telescópio. Ele tem um disco em vez de uma imagem precisa por meio de um dispositivo óptico e pode até ter uma aparência ligeiramente verde azulada. É particularmente fácil de encontrar nas ocasiões em que se associa a objetos mais fáceis de localizar, como Marte.

Veja as fotos da comunidade EarthSky. | Victor C. Rogus em Sedona, Arizona, capturou esta imagem de Urano e Marte com seu telescópio em 20 de janeiro de 2021. Ele escreveu: “O céu esta noite estava bom, mas consegui capturar esta imagem de um expôs Marte e o planeta Urano através de nuvens finas. A luz leva 2 horas, 43 minutos e 27 segundos para viajar de Urano e chegar até nós. ” Obrigada, Victor!

Resumindo: aqui estão os 12 objetos naturais mais brilhantes do sistema solar, do mais brilhante ao mais escuro. Se você já viu cada um desses objetos, com ou sem auxílio óptico, parabéns!


Marte se aproximando da Terra

O misterioso Planeta Vermelho fará um show neste mês. Tem se aproximado progressivamente da Terra a cada noite e continuará a ficar maior e mais brilhante. No final de agosto, ele estará cerca de 191 milhões de milhas mais perto, e o ponto de luz avermelhado parecerá seis vezes maior e brilhará cerca de 85 vezes mais do que normalmente.

Às 5h51 EDT de 27 de agosto de 2003, Marte estará a 34.646.418 milhas da Terra, mais perto do que esteve desde os dias de Ezequias. (Por alguns cálculos, será mais próximo do que esteve em 73.000 anos, mas estes são baseados em algumas suposições comumente sustentadas que são suspeitas. Pode ter sido mais próximo em várias ocasiões no passado mais recente, como será discutido abaixo. )

Em 28 de agosto de 2003, Marte estará em "oposição", o momento em que o Sol, a Terra e Marte formarão uma linha reta. Marte enfrenta oposição a cada 26 meses. Desta vez, a oposição será superior às outras porque Marte estará no periélio, seu ponto mais próximo do Sol. As oposições periféricas de Marte são bastante raras, ocorrendo a cada 15-17 anos. A última oposição, em 2001, envolveu uma separação de mais de 41 milhões de milhas. Em 1995, a distância entre os dois planetas era quase o dobro do que será neste mês.

Embora a oposição de Marte venha em 28 de agosto, ele estará mais próximo da Terra em 27 de agosto. Na aproximação, o Planeta Vermelho será mais brilhante do que Júpiter e todas as estrelas no céu noturno, ofuscado apenas por Vênus e a Lua.

A maioria dos cientistas tem como certo que os movimentos dos planetas e outros objetos em nosso sistema solar manifestam uma uniformidade imutável ao longo do tempo. Esses movimentos, no entanto, também manifestam variações mínimas que, até agora, escaparam a quaisquer conjecturas consistentes.

Além disso, observações cuidadosas dos objetos em nosso sistema solar indicam que tem sido - pelo menos às vezes - uma vizinhança bastante violenta. Dê uma olhada na Lua através de binóculos e você verá muitos hematomas. Ou examine qualquer uma das fotos de nossas sondas espaciais. Você vê crateras e outras evidências de colisões e catástrofes.

Há evidências de que as órbitas atuais nem sempre foram assim. E algumas das mudanças parecem ter ocorrido durante a memória da humanidade.

Por que tantas das primeiras culturas adoravam o planeta Marte? Eles estavam com medo deste planeta estranho. Era chamado de "Deus da Guerra". Por quê? (O termo "artes marciais" ainda está em nosso vocabulário de trabalho.) E existem outros mistérios que parecem estar associados a este estranho planeta.

Todos os primeiros calendários parecem se basear em um calendário de 360 ​​dias: os assírios, caldeus, egípcios, hebreus, persas, gregos, fenícios, chineses, maias, hindus, cartagineses, etruscos e teutões todos tinham calendários baseados em um calendário de 360 ​​dias ano normalmente, doze meses de 30 dias.

Na antiga Caldéia, o calendário era baseado em um ano de 360 ​​dias. É desta tradição babilônica que temos 360 graus em um círculo, 60 minutos a uma hora, 60 segundos em cada minuto, etc.

O ano bíblico é de 360 ​​dias

Também é significativo que o ano bíblico também se baseie em uma contagem de 360 ​​dias. 1 Esta visão crítica revela várias profecias incríveis que o leitor é instado a descobrir - em particular, a notável profecia de & quot70 Semanas & quot de Daniel 9, que é, sem dúvida, a passagem mais surpreendente da Bíblia. 2

Todos os calendários mudam em 701 a.C.

Em 701 a.C., Numa Pompilius, o segundo rei de Roma, reorganizou o calendário original de 360 ​​dias por ano adicionando cinco dias por ano. O rei Ezequias, contemporâneo de Numa, reorganizou seu calendário judaico adicionando um mês a cada ano bissexto judaico (em um ciclo de sete a cada 19 anos). 3

O ano romano começou com março, o mês com o nome de Marte. (Posteriormente, eles reorganizaram seu calendário em 364 a.C. para começar em 1º de janeiro.) A maioria das culturas primitivas organizou seus calendários por volta de março ou outubro. Por quê? Por que alguma mudança foi necessária após 701 a.C.? O que aconteceu para afetar todos os calendários depois desse ano?

A recente descoberta da era espacial de & quotorbital ressonância & quot - a tendência das órbitas se sincronizarem em um múltiplo da outra - levou a uma conjectura fascinante de que as órbitas da Terra e do planeta Marte já estiveram em órbitas ressonantes de 360 ​​dias e 720 dias , respectivamente. Uma análise de computador sugeriu que isso poderia produzir interações orbitais que incluiriam uma passagem próxima em um múltiplo de 54 anos, e isso ocorreria em 25 de março ou 25 de outubro. Essas passagens próximas transfeririam energia, alterando as órbitas De cada. 4

Nas proximidades, essas passagens seriam acompanhadas por meteoros, fortes marés terrestres, terremotos, etc., e isso ajudaria a explicar por que todas as culturas antigas estavam tão aterrorizadas pelo planeta Marte 5 e por que os calendários tendiam a refletir tanto março quanto Outubro. 6 Uma série de tais passagens também poderia explicar uma série de & quotcatastrofes & quot da história antiga, incluindo o famoso & quotlongo dia de Josué & quot e vários outros episódios bíblicos. 7

A estabilidade parece ter sido atingida durante a última passagem próxima em 701 a.C., resultando nas órbitas atuais da Terra e de Marte de 365 1/4 dias e 687 dias, respectivamente. Provocador, mas onde estão as evidências?

Essa conjectura notável, de que Marte fez passagens perto da Terra, parece ser corroborada por Jonathan Swift (1667-1745) em sua famosa fantasia conhecida como As Viagens de Gulliver. Em sua terceira viagem, Gulliver visita a terra de Laputa, onde os astrônomos se gabam de saber tudo sobre as duas luas de Marte. 8 Sua descrição altamente detalhada inclui o tamanho, a rotação, as revoluções, etc., de cada uma das duas luas.

O que torna esta alusão em particular tão provocativa é que as duas luas de Marte não foram descobertas pelos astrônomos até 151 anos após a publicação de Swift de Gulliver's Travels em 1726. Foi em 1877 que Asaph Hall, usando um novo telescópio do Observatório Naval dos Estados Unidos, ficou chocado o mundo astronômico, descobrindo as duas luas de Marte.

O que torna as duas luas tão difíceis de ver é que elas têm apenas cerca de 8 milhas de diâmetro e têm um albedo (refletividade) de apenas 3%. Eles são os objetos mais escuros do sistema solar: eles são quase pretos. As duas luas também são únicas em suas rotações e uma delas é o único objeto no sistema solar que orbita ao contrário. 9 Para Swift ter & quot adivinhado & quot; estes corretamente é absurdo.

No entanto, os telescópios de sua época eram inadequados para realmente ver esses objetos. Mas então como ele poderia saber o que os astrônomos de sua época não sabiam? Swift, a fim de bordar sua ficção satírica, sem dúvida se valeu de registros antigos que provavelmente presumiu serem simplesmente lendas, sem perceber que eram na verdade relatos de testemunhas oculares de avistamentos antigos quando Marte estava perto o suficiente para as duas luas de Marte serem vistas com o olho nu!

A possibilidade de que o planeta Marte interagiu com o planeta Terra pode ter implicações além das simples perturbações antigas de nosso calendário e a subsequente veneração de 31 de outubro como Halloween. Foi amplamente notado que o antigo monumento de Stonehenge na Inglaterra e a Grande Pirâmide do Cairo têm implicações astronômicas. 10 Os mistérios geométricos e matemáticos desses monumentos fabulosos têm sido objeto de muitas conjecturas. O Cairo foi fundado em 5 de agosto de 969 d.C. pela conquista dos exércitos fatímidas e batizou, "Al Kahira", em homenagem a Marte. Por quê?

E existem outros enigmas.

A maioria de nós aprendeu que os planetas do nosso sistema solar surgiram do sol. Pode ser uma surpresa que existam sérias dificuldades científicas com essa presunção. Na verdade, uma análise cuidadosa das evidências existentes sugere algumas possibilidades alternativas surpreendentes.

Immanuel Kant, em sua História Geral da Natureza e Teoria dos Céus, em 1755 na Alemanha, teorizou que há cerca de quatro bilhões de anos o Sol havia ejetado uma cauda, ​​ou um filamento, de material que resfriou e se reuniu, formando assim os planetas . Kant é geralmente creditado como o originador do que é comumente chamado de "Hipótese Nebular", mas o originador foi na verdade Emanuel Swedenborg (1688-1772).

Swedenborg escreveu seu tratado sobre cosmologia em 1734, em latim: Prodromus Philosophiae Retiocinantis de Infinito et Cause Creationis. Cerca de 21 anos antes da publicação de Kant, Swedenborg propôs que os planetas eram o resultado da condensação de uma gaze ou filamento ejetado do sol. Swedenborg era um engenheiro de minas com uma ampla gama de interesses e também afirmava ter poderes psíquicos. Historiadores e biógrafos parecem levá-lo muito a sério e vários incidentes públicos fizeram com que seus colegas suecos de Estocolmo o considerassem irrefutável. Ele alegou a confirmação de sua hipótese nebular de encontros com homens em Júpiter, Saturno e outros lugares mais distantes.

(Cerca de 20 anos antes, em 1712, quando Swedenborg tinha 24 anos, ele teve a oportunidade de visitar Edmund Halley em Cambridge, que lhe descreveu os vários aspectos dos cometas e suas caudas. Halley havia feito um estudo dos relatos de vários cometas medievais, suas trajetórias orbitais, datas e descrições e, claro, é famoso por suas previsões sobre o cometa que ainda leva seu nome.)

O famoso matemático Pierre Simon Laplace (1749-1827) deu seu endosso à teoria de Kant, mas sem verificar as validações matemáticas que ele era capaz de fornecer. Assim, a hipótese nebular ganhou respeitabilidade generalizada, apesar de graves falhas matemáticas. Os escritores subsequentes continuaram a desenvolver variações dessa visão, embora as crescentes dificuldades a tornem cada vez mais duvidosa.

O sol contém 99,86% de toda a massa do sistema solar. No entanto, o sol contém apenas 1,9% do momento angular. Os nove planetas contêm 98,1%. Não há explicação plausível que apoie a origem solar dos planetas.

James Jeans (1877-1946) apontou que os planetas externos são muito maiores do que os internos. (Júpiter é 5.750 vezes mais massivo que o mercúrio, 2.958 vezes mais massivo que Marte, etc.)

Outras observações parecem levantar enigmas ainda mais provocativos sobre nossa história planetária:

    Existem três pares de taxas de rotação rápida entre os nossos planetas: Marte e Terra, Júpiter e Saturno, e Netuno e Urano, estão cada um a 3% um do outro. Por quê?

(A partir do momento angular e cálculos orbitais, parece que esses três pares de planetas podem ter sido trazidos de outro lugar.)

Existem outros mistérios e certamente devemos considerar a maioria das conjecturas no campo da cosmologia simplesmente o que são: conjecturas. Porém, quanto mais aprendemos, mais levamos a Palavra de Deus mais a sério. Afinal, Ele os fez todos e deve saber! Mas Ele deixou a emoção da descoberta para todos nós, se apenas confiarmos nele:

É a glória de Deus ocultar uma coisa: mas a honra dos reis é descobrir uma questão. - Provérbios 25: 2

As coisas encobertas pertencem ao Senhor nosso Deus; mas as reveladas pertencem a nós e a nossos filhos para sempre, para que cumpramos todas as palavras desta lei. -Deuteronômio 29:29

Esperamos que este breve artigo proporcione alguma conversa para uma noite quente de verão.

  1. Gênesis 7:24 8: 3,4, etc. Em Apocalipse, 42 meses = 3 anos e meio = 1260 dias, etc. Somos gratos ao trabalho clássico de Sir Robert Anderson, O príncipe que vem , (Hodder & amp Stoughton, Londres, 1894).
  2. Esta passagem fundamental é explicada em detalhes em 70 semanas de Daniel, um pacote de instruções.
  3. O 3º, 6º, 8º, 11º, 14º, 17º e 19º anos são anos bissextos, onde Adar II é adicionado. Arthur Spier, O calendário hebraico abrangente , Feldheim Publishers, Jerusalém, 1986.
  4. Detalhado em nosso pacote de informações, Sinais nos Céus.
  5. 2 Reis 17:16 21: 3-5.
  6. Observe também Isaías 24: 1, 19, 20.
  7. Donald W. Patten, Ronald R. Hatch e Loren C. Steinhauer, O Longo Dia de Josué , Pacific Meridian Publishing Co., Seattle, WA, 1973. Veja também nosso Comentário expositivo sobre Josué.
  8. Jonathan swift, As Viagens de Gulliver , 1726, Parte III, Capítulo 3.
  9. Deimos e Phobos = & quotPanic & quot e & quotfear & quot em grego. Fobos tem 1/100 de largura de nossa lua (8 milhas de diâmetro) gira 7h39m parece subir em W: único em nosso sistema solar. Deimos (30h18m) parece quase síncrono: 24h37m.
  10. Detalhado em Monumentos: sagrados ou profanos?

Este artigo foi publicado originalmente no
Agosto de 2003 Personal Update News Journal.


O problema do fraco sol jovem está resolvido?

Os modelos de evolução estelar prevêem que a luminosidade solar era menor no passado, normalmente 20-25% menor durante o Arqueano (3,8-2,5 Ga). Apesar do Sol mais fraco, há fortes evidências da presença de água líquida na superfície da Terra naquele momento. Este “fraco problema do jovem Sol” é uma questão fundamental na paleoclimatologia, com implicações importantes para a habitabilidade da Terra primitiva, Marte primitivo e exoplanetas. Muitas soluções foram propostas com base nos efeitos dos gases de efeito estufa, pressão atmosférica, nuvens, distribuição da terra e taxa de rotação da Terra. Aqui, revisamos o fraco problema do jovem Sol para a Terra, destacando as últimas restrições geológicas e geoquímicas na atmosfera da Terra primitiva e os resultados recentes de modelos climáticos globais em 3D e modelos de ciclo de carbono. Com base nesses trabalhos, argumentamos que o fraco problema do jovem Sol para a Terra foi essencialmente resolvido. Os oceanos arqueanos não congelados foram provavelmente mantidos por concentrações mais elevadas de CO2, consistente com os proxies geológicos mais recentes, potencialmente ajudados por processos de aquecimento adicionais. Isso reforça o papel chave esperado do ciclo do carbono para manter a habitabilidade dos planetas terrestres. Restrições adicionais na atmosfera arqueana e modelos 3D totalmente acoplados atmosfera-oceano são necessários para validar esta conclusão.

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É comumente sabido que a lua é responsável por distúrbios nos padrões do sono, e um estudo realizado pelo Hospital Universitário Psiquiátrico (UPK) da Universidade de Basel, na Suíça, descobriu que por volta da lua cheia houve uma diminuição de 30 por cento no eletroencefalograma (EEG) atividade delta durante o sono NREM, que é um indicador de sono profundo. O estudo também mostrou um aumento de cinco minutos no tempo que os indivíduos levam para adormecer durante a lua cheia e uma diminuição na qualidade do sono.

Os pesquisadores também descobriram que os níveis de melatonina eram mais baixos por até quatro dias em torno da lua cheia, em comparação com as outras fases lunares, sugerindo que a lua poderia afetar nosso sono quatro dias antes e quatro dias depois de a lua estar em seu estágio mais brilhante. No geral, as pessoas estudadas dormiram cerca de 19 minutos a menos durante a lua cheia do que na lua nova, quando o céu está mais escuro.

O estudo menciona o fato de que há mais luz do entardecer durante a lua cheia, sugerindo que níveis mais baixos de melatonina, devido à ausência de escuridão, podem ser um indicador principal. Isso ocorre porque nossos ritmos circadianos (diários) e circanuais (sazonais) acompanham de perto as mudanças sutis; portanto, quando o mundo em que vivemos se altera, nossos padrões corporais se alteram com ele.

A maioria das pessoas que são afetadas pela lua cheia parecem dormir bem durante as outras noites nos meses de verão, quando a lua não está cheia, mas o céu ainda está muito iluminado devido ao pôr do sol tardio. Therefore, it appears that sleep disturbance is not so much to do with the evenings being lighter, but more likely to be correlated to a peak in light during the month, which temporarily disturbs our circadian rhythm.

The study also stated that the moon’s connection to sleep is “mysterious,” explaining that: “there are probably large individual differences that underlie the contradictory evidence for their existence—some people may be exquisitely sensitive to moon.”

Being unable to sleep deeply during a full moon isn’t simply due to knowing the moon is full, as there are many people who claim not to follow moon cycles, but when they find themselves unable to sleep, they research and discover that yet again the moon is shining full in the sky.

I, along with many others, can tell when the moon is full simply by paying attention to sensory information. One of the main things I notice is that I don’t sleep well during a full moon. Even with blackout curtains, I still don’t feel tired at night, and it is normally around 4:00 am before I finally fall asleep, if at all. I experience sleep deprivation just before, during, and after the moon is at its fullest.

Full moons rise at around the same time as the sun sets, which means that during this lunar phase the sky appears far lighter and brighter than normal throughout the night. On a full moon, the sun and moon are opposite one another, with the earth in the middle, and the sun’s rays shine directly on the moon. The glow reflecting off the moon can be so intense that at times it can feel as though there is no definitive break between day and night, so our body and mind may not receive a clear message to signal when it is time to deeply rest.

Some ocean life, including crabs, lay their eggs and mate in alignment with the full moon’s intense light. Coral is also light sensitive, and over 130 species simultaneously spawn in Australia’s Great Barrier Reef on each full moon, providing the clouds do not obscure it.

Although the bright summer nights have some influence over our sleep patterns, I believe the reason some people are so highly affected is that they have heightened sensitivity to energy—which includes light frequencies. Therefore, whenever the moon radiates powerful energy, those who are “light sensitive” would be far more likely to be adversely affected by the moon’s glow.

Human retinas have high sensitivity to blue light—and during the full moon, it is believed that people who have hypersensitive cones in their eyes are able to detect blue tones. This is a surprising phenomenon, known as blueshift, and the reason it is somewhat of a mystery is that the light intensity at moonlight is below the human cone cell’s detection threshold, so our visual perception is monochromatic. (In simple terms, it is thought that humans are unable to see colour when it is dark.)

The blue-light input, which is more intense during full moons, is thought to affect our suprachiasmatic nucleus, responsible for controlling our circadian rhythm. Our circadian rhythm releases melatonin that helps us sleep, and is also connected to physical activity, alertness, hormone levels, body temperature, immune function, and digestive activity. Therefore, it seems highly probable that the blue moonlight tones that light-sensitive people are able to perceive have a direct impact on our energy levels and sleeping patterns.

It is important to note that moonlight is a reflection of sunlight, and it is not blue—it is thought that only people whose eyes have light-sensitive cones are able to detect and perceive the bluish light. Even though it is widely believed that it is not possible to see color at moonlight, you can discover if you are one of the minority with light-sensitive cones by heading outdoors on the next full moon, as far from artificial light as possible, and stare out at the landscape. When you look out at specific areas and tune your focus, you may notice a blue tint to the scenery, and the atmosphere around you might have a blueish colour to it.

Part of the reason that humans now have out-of-sync circadian clocks and disrupted sleep patterns is due to the invention of electricity and the use of artificial light, which can confuse our natural rhythm if we are also absorbing the energy emanating from the moon. Cavemen, for example, would have worked with the moon phases and used the extra night light as an opportunity to hunt later in the evening, and the extra surge in energy would have been welcomed. Whereas, nowadays many people become frustrated with the sudden energy boost and inability to fully relax and deeply sleep on full moon nights. Instead of allowing nature and modern life to mix as one and understand that at certain stages of the month our need for sleep will likely be reduced, it is common for people to feel perplexed and irritable.

Some people use full moons as a chance to sleep out underneath the moon and stars to recharge and rejuvenate their bodies and minds, as even if they do not sleep for long or as deeply as normal, they still wake feeling refreshed and revitalised.

During a full moon, our planet is situated between the sun and the moon—and as we are in the middle of these two extremely powerful forces, we are subjected to a gravitational pull from both directions. This is why many who are ultra sensitive to incoming energy from the universe feel conflicted and possibly even a little out of control when the moon is full, as our energetic field is being pulled in opposite directions.

Therefore, it is highly recommended to keep our energy grounded during a full moon which means that for the few days before, during, and after, we should be drinking plenty of filtered water, abstaining from alcohol and caffeine, minimising the use of technology, taking salt baths, meditating or practicing yoga, and spending time in natural environments.

Not only do many people report that they find it difficult to fall (and remain) asleep during the full moon, the following symptoms are also frequently noted:

>> Vivid and intense dreams and nightmares.

>> Feeling impatient, easily triggered, and argumentative.

>> A vibratory sensation throughout the physical body.

>> Enhanced perception, intuition, and having premonitions.

>> Dramatically increased or decreased energy levels.

>> Difficulty focusing and poor concentration.

>> Prefer to spend time alone.

Disclaimer: If you experience any of the symptoms listed here, please also seek the advice of a medical professional. The above symptoms are commonly noted during major cosmic events, however, there may be other medically related causes.


[edit] Outer belt

The large outer radiation belt extends from an altitude of about three to ten Earth radii (RE) above the Earth's surface. Its greatest intensity is usually around 4𔃃 RE. The outer electron radiation belt is mostly produced by the inward radial diffusion [ 4 ] [ 5 ] and local acceleration [ 6 ] due to transfer of energy from whistler mode plasma waves to radiation belt electrons. Radiation belt electrons are also constantly removed by collisions with atmospheric neutrals, [ 6 ] losses to magnetopause, and the outward radial diffusion. The outer belt consists mainly of high energy (0.1󈝶 MeV) electrons trapped by the Earth's magnetosphere. The gyroradii for energetic protons would be large enough to bring them into contact with the Earth's atmosphere. The electrons here have a high flux and at the outer edge (close to the magnetopause), where geomagnetic field lines open into the geomagnetic "tail", fluxes of energetic electrons can drop to the low interplanetary levels within about 100 km (a decrease by a factor of 1,000).

The trapped particle population of the outer belt is varied, containing electrons and various ions. Most of the ions are in the form of energetic protons, but a certain percentage are alpha particles and O + oxygen ions, similar to those in the ionosphere but much more energetic. This mixture of ions suggests that ring current particles probably come from more than one source.

The outer belt is larger than the inner belt and its particle population fluctuates widely. Energetic (radiation) particle fluxes can increase and decrease dramatically as a consequence of geomagnetic storms, which are themselves triggered by magnetic field and plasma disturbances produced by the Sun. The increases are due to storm-related injections and acceleration of particles from the tail of the magnetosphere.

There is debate as to whether the outer belt was discovered by the U.S. Explorer 4 or the USSR Sputnik 2/3. [citação necessária]


Conteúdo

Because the moon is round, half of it is lit up by the sun. As it goes around (or orbits) the Earth, sometimes the side that people on Earth can see is all lit brightly. Other times only a small part of the side we see is lit. This is because the Moon does not send out its own light. People only see the parts that are being lit by sunlight. These different stages are called Phases of the Moon.

It takes the Moon about 29.53 days (29 days, 12 hours, 44 minutes) to complete the cycle, from big and bright to small and dim and back to big and bright. The phase when the Moon passes between the Earth and Sun is called the new moon. The next phase of the moon is called the "waxing crescent", followed by the "first quarter", "waxing gibbous", then to a full moon. A full Moon occurs when the moon and sun are on opposite sides of the Earth. As the Moon continues its orbit it becomes a "waning gibbous", "third quarter", "waning crescent", and finally back to a new moon. People used the moon to measure time. A month is approximately equal in time to a lunar cycle.

The moon always shows the same side to Earth. Astronomers call this phenomenon tidal locking. This means that half of it can never be seen from Earth. The side facing away from Earth is called the far side or dark side of the Moon even though the sun does shine on it—we just never see it lit.

Before people stood on the Moon, the United States and the USSR sent robots to the Moon. These robots would orbit the Moon or land on its surface. The robots were the first man-made objects to touch the Moon.

Humans finally landed on the Moon on July 21, 1969. [9] Astronauts Neil Armstrong and Buzz Aldrin landed their lunar ship (the Eagle) on the surface of the moon. Then, as half the world watched him on television, Armstrong climbed down the ladder of the Eagle and was the first human to touch the Moon as he said, "That's one small step for a man, one giant leap for mankind."

Even though their footprints were left on the moon a long time ago, it is likely that they are still there, as there is no wind or rain, making erosion extremely slow. The footprints do not get filled in or smoothed out.

More people landed on the moon between 1969 and 1972, when the last spaceship, Apollo 17 visited. Eugene Cernan of Apollo 17 was the last person to touch the moon.

Because it is smaller, the Moon has less gravity than Earth (only 1/6 of the amount on Earth). So if a person weighs 120 kg on Earth, the person would only weigh 20 kg on the moon. But even though the Moon's gravity is weaker than the Earth's gravity, it is still there. If person dropped a ball while standing on the moon, it would still fall down. However, it would fall Muito de more slowly. A person who jumped as high as possible on the moon would jump higher than on Earth, but still fall back to the ground. Because the Moon has no atmosphere, there is no air resistance, so a feather will fall as fast as a hammer. [10]

Without an atmosphere, the environment is not protected from heat or cold. Astronauts wore spacesuits, and carried oxygen to breathe. The suit weighed about as much as the astronaut. The Moon's gravity is weak, so it was not as heavy as on Earth.

In the Earth, the sky is blue because the blue rays of the sun bounce off the gases in the atmosphere, making it look like blue light is coming from the sky. But on the moon, because there is no atmosphere, the sky looks black, even in the daytime. There is no atmosphere to protect the moon from the rocks that fall from outer space, and these meteorites crash right into the moon and make wide, shallow holes called craters. The moon has thousands of them. Newer craters gradually wear away the older ones.

O giant impact hypothesis is that the Moon was created out of the debris from a collision between the young Earth and a Mars-sized protoplanet. This is the favored scientific hypothesis for the formation of the Moon. [11]

In 2009 NASA said that they had found a lot of water on the moon. [12] The water is not liquid but is in the form of hydrates and hydroxides. Liquid water cannot exist on the Moon because photodissociation quickly breaks down the molecules. However, from the image NASA received, there is a history of water existence.

During the Cold War, the United States Army thought about making a military post on the Moon, able to attack targets on Earth. They also considered conducting a nuclear weapon test on the Moon. [13] The United States Air Force had similar plans. [14] [15] However, both plans were brushed-off as NASA moved from a military to a civilian-based agency.


How Far Can Laser Light Travel?

(Inside Science) -- Have you ever played with a pocket-sized laser, wondering how far its light would travel? Could you, a naughty student inside a classroom on Earth, annoy a poor substitute teacher on Mars by waggling your laser pointer at him?​

The math:

One only needs three rather simple equations for all the calculations done in this article. First, if we assume the laser is optimized so that its spreading angle is at its theoretical minimum, then we can calculate its beam divergence (in radians) using this equation.

(The laser's wavelength)/(π × The laser's aperture)

Then a little bit of geometry will give us the size of the final lit spot at the destination.

π × (Beam divergence in radians × Distance) 2

Finally, the brightness at the destination is given by dividing the output power of the laser over the area of the spot.

(The laser's power)/(Size of the spot)

If you didn’t make a mistake in your calculations and kept everything in radians, watts and meters, the final number should be in watts per square meter.

The dimmest light visible to the naked eye in perfect darkness is around one ten-billionth of a watt per square meter. However, with the presence of urban light pollution, one usually can’t see stars much dimmer than the North Star, which has an intensity of around four-billionths of a watt per square meter. For comparison, the full moon is almost a million times brighter at one-thousandth of a watt per square meter. Finally, the midday sun is at a whopping 1,000 watts per square meter, about half a million times brighter than the moon.

In this article, we will be using these numbers as references.

T​he short answer: no. By the time the light finally reached Mars, the glint would be a million times dimmer than the faintest light visible to the human eye.

But you don’t need to take our word for it. The math needed to calculate the answer is surprisingly simple.

Partly inspired by a talk at a recent astronomy meeting that explored whether we could detect photons from potential exoplanet-dwelling aliens, Inside Science performed some of our own calculations to see if a hypothetical alien Galileo could observe photons coming from Earth.

All we need is an equation for calculating how quickly a laser beam spreads out as it travels through space. From that we can use straightforward geometry to derive the diameter of the beam when it hits its target. Finally, we divide the power output of the laser by the area of the final lit spot and voila! -- that's how intense the laser is at the destination. While the way humans, or aliens, perceive the brightness of this light is much less straightforward, for the purpose of this exercise we treat brightness and light intensity as the same thing.

Your pocket laser pointer

The power for an average laser pointer is a measly 0.005 watts. However, because of the narrow path of the laser beam, if you pointed it directly at your eye from an arm's length away, the little illuminated dot on your eyeball would be 30 times brighter than the midday sun. So, don't do this at home, or anywhere.

Still, the narrow beam will spread out over long distances. Around 100 meters away from a red laser pointer, its beam is about 100 times wider and looks as bright as a 100-watt light bulb from 3 feet away. Viewed from an airplane 40,000 feet in the air -- assuming there’s no clouds or smog -- the pointer would be as bright as a quarter moon. From the International Space Station, it would fade to roughly as bright as the brightest star in the night sky -- Sirius.

Credit: Abigail Malate, Staff Illustrator, Copyright: American Institute of Physics

For Starman, the dummy driving the Tesla car that Elon Musk's company Space X recently launched into space, your little red laser pointer would be too dim to notice. If you want to get his attention, you'll need something brighter.

The Navy's missile-killer

The U.S. Navy might have what we need. According to recent reports, their current goal is to develop a laser that is both logistically practical and powerful enough to destroy incoming cruise missiles. A laser like that would need to put out about 500,000 watts of power -- 100 million times more powerful than your pocket laser pointer. These lasers typically operate in the infrared spectrum, which is invisible to humans. But for the sake of this exercise we'll assume that both Starman and the Martians can see in the infrared.

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Weapons-grade lasers also tend to have a much larger opening, or aperture, which counterintuitively causes the laser beam to spread out less, thus enhancing the beam’s ability to maintain its intensity over longer distances.

Because of the larger aperture, if the missile-killer laser beam is aimed at the moon, the infrared spot it would make on the surface would only be about 1.5 miles across. For comparison, the incredibly dim red dot from your pocket laser pointer would be 8 miles wide once it reached the moon.

If you could see in the infrared and stood on the moon underneath the military laser’s beam, it would appear roughly 30 times brighter than the full Earth. That’s quite bright, but not blindingly so. It’s still only one-thousandth the brightness of the midday sun on Earth.

By the time the beam reached the Martians -- if we assume the shortest possible distance between Earth and the red planet, which is about 34 million miles -- the spotlight would be about 200 miles across. Its light should still be noticeable -- about half as bright as the brightest star in the sky sans the sun -- but not exactly attention grabbing.

Looks like we need more power.

Credit: Abigail Malate, Staff Illustrator, Copyright American Institute of Physics

The most powerful laser ever built

Several scientific facilities around the world have huge lasers that operate at more than a thousand trillion watts. In other words, these lasers have as much power as a million trillion pocket laser pointers -- that’s almost a billion laser pointers for every person on the planet!

If run continuously, these lasers would use up the entire world's electricity supply in seconds. Luckily, the only reason these lasers can put out such intense power is that they concentrate the release over an extremely short period of time -- usually less than a trillionth of a second. The extremely short laser pulse is then focused down to a point a few thousandths of a millimeter across, and can be 10 trillion trillion times brighter than the surface of our sun. It's so powerful that scientists are using them to rip apart empty space itself in a quest to learn more about the fundamental laws of our universe.

What if we just want to use this for fun and shoot it at space invaders? One major drawback is that these lasers usually produce ultraviolet light, which is mostly absorbed by the Earth’s atmosphere. If we don’t want to turn our air into plasma, we’d have to construct our building-sized super laser cannon in space instead.

Credit: Abigail Malate, Staff Illustrator, Copyright American Institute of Physics

For the extremely brief time we could afford to fire the laser at Mars, it would cast UV light a thousand times more intense than the midday sun on Earth over an area 150 miles across. Let’s hope that the Martians have some SPF-1,000 sunblock handy.

Sadly, as we know by now, there are no little green men on Mars, or most likely anywhere else in our solar system. However, there are thousands of discovered exoplanets -- planets that orbit around stars outside our solar system -- many of which have the possibility to contain life. What if we try to get their attention?

Credit: Abigail Malate, Staff Illustrator, Copyright American Institute of Physics

Proxima Centauri, located roughly four light-years away, is the closest star to us and is orbited by several exoplanets. If we aimed our most powerful laser there, by the time the light reached it, it would appear brighter than the brightest star looks to us in a clear night sky. So, four years after we’ve fired our laser, if there's any alien astronomer looking at the right spot in their night sky, they may notice a nanosecond flash of ultraviolet light and go, "What was that?"

Yuen would like to thank Eric Korpela, an astronomer from the Berkeley SETI Research Center for the insightful conversation that led to this exercise. This article is partly inspired by a presentation by Barry Welsh, an astronomer from the University of California, Berkeley, during the 231st meeting of the American Astronomical Society, and also this blog post from “What If?” by Randall Munroe.

Editor’s Note: This article has been updated to correct a previous inaccuracy concerning the distance between Proxima Centauri and Earth. We regret the error.


The lunar atmosphere

Optical and radio estimates of the upper limit of density of the lunar atmosphere are reviewed. Properties of the lunar ionosphere in contact with the surface are analyzed theoretically and applied to an estimate of its composition and density. Considering the balance between injection and escape, the daytime average probable number density at the surface is rated at 3 to 5 × 10 5 cm −3 , with an uncertainty ratio of about 2 and with 50–70 per cent CO2, 45-27 per cent H2O anf 4-2 per cent H2. The electron density, in equilibrium with contact recombination at the surface, is then 200–300 cm −3 . The sources of the atmosphere are solar wind, its interaction with, and sputtering of, the surface, meteor impact degassing, and somewhat dubious “volcanic” sources. The surface electric charge is slightly negative or neutral only when the total density falls below 3 × 10 5 , and the electron density below 200, will there be a positive charge.

The photoelectric efficiency of silicates is estimated to be of the order of 1 80 , and the electron emission as depending on surface potential is estimated accordingly from the solar ultraviolet emission. Mechanisms of escape—thermal, collisional with solar wind, and ionic—are evaluated quantitatively. Thermal escape prevails for hydrogen the other two processes for the heavier molecules. The longest escape time scale is about 2 years for xenon, provided the layer is thin (exospheric). No permanent atmosphere can exist on the moon.

The conditions of static and escaping plasma equilibrium are reviewed. Conservation of space charge in an escaping plasma stream requires the establishment of turbulent electric fields which force the electrons to oscillate with thermal velocities around the mean motion determined by the momentum of the ions. The fields prevent direct escape of the photo-electrons from the lunar surface, and play a decisive role in the structure of the lunar ionosphere.

From cometary phenomena and optical data for the zodiacal light the persistent and principal component of solar wind is estimated to correspond to N 6 = 50 cm −3 , v = 200 km sec , a relative electron temperature of about 400–500°K at the earth's orbit, and a translational energy of 210 eV for the protons and ∼1000°K for the electrons.

Whereas other constituents of the lunar atmosphere are escaping to space, water molecules created chemically by solar wind chiefly sublimate into the cold spots of permanent shadow where lunar glaciers up to 100 meters equivalent thickness may have accumulated over the ages.


Cosmic tumbleweeds

These dusty hazards are a bit like cosmic tumbleweeds and may end up having quite a bit of relevance for future space exploration.

For instance, certain space missions involve parking satellites at the Lagrange points, where they consume minimal fuel to stay in orbit. That includes the upcoming James Webb Space Telescope, which is due to unfurl at the Lagrange point L2 sometime in the 2020s. Space agencies have also come up with plans to use Lagrange points as transfer stations on a so-called interplanetary superhighway for missions to Mars, Horváth says.

“The investigation of the dynamics of Kordylewski clouds may very well end up being most important from the point of view of space navigation safety,” he adds.

And if Horváth amd Slíz-Balogh’s hypotheses are right, there may be more of these roving clouds of dust chasing Earth, just waiting to be discovered in neighboring Lagrange points.