Albedo

Albedo, bir cismin ya da yüzeyin kendisine gelen güneş ışığının yüzde kaçını geri yansıttığını gösteren orandır. 0 değeri ışığı tümüyle emen kusursuz kara cismi, 1 değeri ise ışığı tümüyle yansıtan kusursuz aynayı tanımlar.

Nasıl işler?

Yüzey ne kadar açık ve parlaksa albedosu o kadar yüksektir. Taze kar yaklaşık yüzde 80 ve üzeri oranında yansıtır, açık okyanus ise yalnızca yüzde 6 kadar. Albedosu yüksek bir gezegen ışığın büyük kısmını uzaya geri gönderdiği için daha soğuk kalır. Koyu bir gezegen ise ışığı emip ısınır.

İki tür albedo kullanılır. Bond albedosu, her dalga boyunda ve her yönde yansıyan toplam enerjinin gelen enerjiye oranıdır ve gezegenin enerji dengesini hesaplamada kullanılır. Geometrik albedo ise cismin tam karşıdan, dolunay evresinde ne kadar parlak göründüğünü, aynı boyutta kusursuz yansıtıcı bir diskle karşılaştırır. Geometrik albedo 1'den büyük olabilir; Satürn'ün uydusu Enceladus'ta yaklaşık 1,375 değerine ulaşır (Bond albedosu ise yaklaşık 0,76'dır), çünkü buzlu yüzeyi ışığı belirli yönlere daha yoğun geri gönderir.

Albedo, gezegenin denge sıcaklığını belirleyen ana etkenlerden biridir. Atmosferi olmayan bir gezegen için bu sıcaklık yaklaşık T = 278 K · (1 − A)^(1/4) / √d bağıntısıyla bulunur; burada A Bond albedosu, d Güneş'ten astronomik birim cinsinden uzaklıktır. Dünya için A = 0,30 alındığında sonuç yaklaşık 255 K, yani −18 °C çıkar. Gerçek ortalama sıcaklık yaklaşık 15 °C'dir; aradaki 33 derecelik fark atmosferin sera etkisinden gelir.

Örnekler

Dünya'nın Bond albedosu yaklaşık 0,29-0,31'dir ve bulutlar, kar, buz ve çöller bunda önemli rol oynar. Ay yalnızca yaklaşık 0,11-0,12 yansıtır; yani gri görünse de aslında koyu bir cisimdir ve bu yüzden dolunayda parlak görünmesi göreceli bir izlenimdir. Venüs'ün kalın bulutları Bond albedosunu yaklaşık 0,76 yapar. Merkür ise yaklaşık 0,09 ile oldukça koyudur.

Küçük cisimlerde albedo bir tür parmak izidir. Kömürsü karbonlu asteroitler yalnızca yüzde 3-10 yansıtır, kayaç türleri daha parlaktır. Kuyruklu yıldız çekirdekleri de çok karanlıktır; 67P/Churyumov–Gerasimenko'nun yansıtması yüzde 6 civarındadır. Kızılötesi ve görünür ışık ölçümleri birleştirilerek bir asteroitin albedosu ve dolayısıyla boyutu bulunabilir. NEOWISE verileri bu amaçla kullanıldı.

Neden önemli?

Dünya'da buzul erimesi albedoyu azaltır: koyu deniz veya toprak ortaya çıkar, daha çok ısı emilir ve ısınma hızlanır. Buna "buz-albedo geri beslemesi" denir ve kutuplarda ısınmanın neden daha hızlı olduğunu açıklayan etkenlerdendir. Ötegezegenlerde de albedo, gezegenin sıcaklığını ve yaşanabilirliğini yorumlamak için temel bir parametredir.

Tarihçe

Terim Latince "beyazlık" anlamına gelen albus kelimesinden türemiştir. Johann Heinrich Lambert 18. yüzyılda yüzey yansıtıcılığını ve ışık ölçümünü matematiksel olarak ele alan çalışmalarıyla bu alanın temelini attı.

Bilmeye değer ayrıntılar

Albedoyu ölçmek için uzaydan bakmak gerekmez. Dünya'nın albedosu, Ay'ın karanlık kısmında görünen kül ışığının parlaklığından da kestirilebilir; çünkü kül ışığı Dünya'dan yansıyan ışıktır ve bulutlu bir Dünya daha parlak bir kül ışığı verir. Yüzey türüne göre albedoyu değiştirmek (örneğin açık renkli çatılar) şehirlerdeki ısı adası etkisini azaltmak için önerilen basit bir yöntemdir.

İlgili terimler

• Sera etkisi
• Yaşanabilir bölge
• Denge sıcaklığı
• Asteroit
• Kuyruklu yıldız