¿Puedes ver luces artificiales en el lado oscuro de la Tierra desde la superficie de la luna a simple vista?

Esta pregunta surge de un comentario sobre esta respuesta :

¿Podría una persona en la superficie de la luna ver luces hechas por el hombre en el lado oscuro de la Tierra a simple vista? Si no, ¿cuánto aumento se requeriría para verlos?

La evidencia más cercana que pude encontrar de una búsqueda rápida fue esta imagen del sitio web de las Escuelas de Salt Lake City : Imagen de la Tierra desde la luna
la parte oscura de la Tierra es un poco difícil de ver aquí, aunque se puede ver más fácilmente en la imagen de resolución completa . Ciertamente puede ver algo hacia el borde inferior en el área oscura, pero no puedo decir con certeza si se trata de luces del sudeste asiático / Oceanía o algo más.

Editar : Como se señaló en los comentarios, la imagen de la Tierra en esta foto en realidad no fue tomada de la luna, sino de los satélites Terra y Aqua de la NASA y combinada con las imágenes lunares en una visualización de 2002 creada por la NASA para conmemorar el 30 aniversario del Apolo 17.

the-moon earth

— reirab
fuente

¿Cuál es la fuente real de la imagen? Presumiblemente la NASA, por supuesto, pero casi parece demasiado retocada para ser verdad. - Si es real, debería ser del Apolo 14, supongo, porque debe ser el verano del sur.

— Hagen von Eitzen

@HagenvonEitzen - de acuerdo. Tiene que ser una aproximación destinada a la ilustración. Hay muy pocas nubes y los colores son demasiado brillantes. Parece ser una versión muy limpiado y alterado de la foto clásica de Apolo 17 - commons.wikimedia.org/wiki/...

— titular de kim

@briligg La imagen podría estar alterada, pero no es la de ese enlace. Aparte de la rotación, se ve mucho más de Asia oriental que en el que se vinculó. Está centrado sustancialmente más lejos del mar en el Océano Índico, mientras que ese está centrado entre África y Madagascar.

— reirab

Desafortunadamente, el sitio web de las escuelas SLC no indica la fuente original de la imagen, por lo que es dudosa. Me interesaría si alguien puede encontrar la fuente original. No parece haber sido tomada de la foto 'Earthrise' del Apolo 8, ya que está centrada sobre el Atlántico frente a la costa opuesta de África.

— reirab

¿Qué ... qué he hecho?

— corsiKa

Respuestas:

Es muy dudoso que pueda ver una fuente de luz normal en la superficie de la tierra. Uso de (con brillo en vatios y luminosidad en vatios por metro cuadrado. Y distancia a la luna de metros.)

brightness = \frac{luminosity}{4 π \times {distance}^{2}}

$\text{brightness} = \frac{\text{luminosity}}{4 \pi \times \text{distance}^2}$

3.84 \times 10^{8}

$3.84 \times 10^8$

Pruebe con una fuente de luz hipotética de 100 megavatios de salida, toda la luz visible, sin calor.

brightness = \frac{100 \times 10^{6}}{4 π \times 1.474 \times 10^{17}}

$\text{brightness} = \frac{100 \times 10^6}{4 \pi \times 1.474 \times 10^{17}}$

brightness = 5.4 \times 10^{- 11} watts per square meter

$\text{brightness} = 5.4 \times 10^{-11} \text{ watts per square meter}$ en la superficie lunar.

Eso es bastante tenue. Por el contrario, la luz solar de contraste en la superficie terrestre es de aproximadamente 1300 vatios por metro cuadrado. En realidad, tomaría alrededor de un gigavatio producir 100 megavatios de luz en el rango visible. Eso es lo que se necesita para alimentar una ciudad de un millón de hogares. Las ciudades también rebotan la mayor parte de la luz que producen en el suelo, que tendrá un albedo de alrededor de 0.3. Entonces, con las luces normales de la ciudad, se necesitarán más de 3 gigavatios para alcanzar vatios por metro cuadrado en la superficie lunar. $5.4 \times 10^{-11}$

Puede que te vaya mejor con un gran láser. La operación de alcance del láser lunar del Observatorio de Apache Point capta señales de fotones múltiples de los retrorreflectores Apollo utilizando solo un láser de 1 gigavatio y un telescopio de 3.5 metros. Como dice el artículo, el rayo láser solo se expande a 9.3 millas de diámetro en el camino a la luna, por lo que es posible que vea que le parpadea.

A 10 parsecs, el sol tiene una magnitud de 4,83 . Sería visible en una noche promedio. Esa magnitud corresponde a un brillo de 3X10e-10 vatios por metro cuadrado , aproximadamente 5,6 veces más brillante que nuestra hipotética fuente de luz terrestre. Eso pone nuestra luz en una magnitud de 6.5 a 7 . La visibilidad del ojo desnudo es de aproximadamente 6.0

— Extraño caminante
fuente

Entonces, para comparar, ¿cuál es el brillo de una estrella de sexta magnitud?

— Nate Eldredge

Interesante. ¡Gracias por hacer los cálculos sobre esto! Honestamente, no estaba pensando realmente en una fuente de luz en particular. Principalmente me preguntaba si podía ver las luces de las ciudades por la noche, como se puede hacer desde una órbita baja, no necesariamente resolviendo una fuente de luz en particular.

— reirab

@reirab: a la distancia de la luna, una ciudad de 100 km de diámetro presentará un ángulo de aproximadamente 54 segundos de arco (0.015 °), por lo que no creo que haya demasiados errores en el supuesto "considerar una ciudad como una fuente de luz puntual" .

— Wayfaring Stranger

@Nate Eldredge 6.0 trata sobre la magnitud de Urano. Apenas es visible a simple vista en buenas condiciones. Los antiguos podrían haberlo descubierto como un planeta antes de que se inventara el telescopio, pero también se mueve muy lentamente por el cielo. Ni siquiera Tycho Brahe lo notó.

— LocalFluff

La visión de @reirab desde la órbita es muy diferente a la de la luna, ya que podría ajustar fácilmente sus ojos a la oscuridad. Además, la mayoría de las fotos nocturnas de la Tierra son exposiciones más largas (alrededor de 1/10 de segundo) en configuraciones de alta sensibilidad. No serían muy representativos de lo que vería a simple vista.

— Mitch Goshorn

Incluso si asumimos que un ojo humano con ajuste oscuro podría discernir, en principio, las luces artificiales en el lado nocturno de la Tierra, existe el problema de que sus ojos no estarán ajustados en la oscuridad porque el lado del día será mucho, mucho más brillante que la noche lado. No hay suficiente rango dinámico en el ojo para sentir ese tipo de diferencia de brillo a la vez.

Y si estuvieras mirando cuando la Tierra es nueva, por lo que no hay un día visible, tendrías un problema aún peor: el Sol estaría en tu campo de visión. Un eclipse solar (un eclipse lunar visto desde la Tierra) sería su mejor opción, excepto que la atmósfera formaría un anillo brillante alrededor de la Tierra oscura ...

— JohannesD
fuente

Hay un rango considerable de fases (no exactamente la luna llena) cuando la Tierra se ve principalmente en la oscuridad. Y, siempre, pero solo durante la luna llena, algunos lugares lunares cercanos disfrutan de la noche. Incluso durante exactamente la fase de ½ luna es posible ver la Tierra desde la Luna del lado nocturno si el Sol y la Tierra están separados en el cielo de la Luna por un par de grados de ángulo (el ángulo mínimo difiere de una conjunción a otra).

— Incnis Mrsi