Gökbilimciler gezegenlerin ve uyduların yüzeylerinin yansıtıcı özellikleri hakkında konuşurken genellikle albedo terimini kullanırlar. Bununla birlikte, bu kavramın açıklaması için ansiklopedilere dönersek, birçok farklı albedo türü olduğunu görebiliriz. Bunlar gerçek, görünür, normal, düz, tek renkli, küresel vb. özelliklere göre değişebilmektedir.
İki dikdörtgen
“İki dikdörtgen Albedo” kelimesinin kendisi Latince beyazlıktan gelmektedir. En genel haliyle, katı bir yüzeyden yansıyan veya yarı saydam bir cisim tarafından saçılarak gelen radyasyon fraksiyonunun adıdır. Yansıyan radyasyonun büyüklüğü, gelen radyasyonun büyüklüğünü aşamadığından bu oran, yani albedo her zaman 0 ila 1 aralığındadır. Ayrıca bu değer ne kadar yüksek olursa, gelen ışığın oranı da o kadar büyük olmaktadır.
Kendinden ışıklı olmayan tüm cisimlerin görünürlüğü tamamen albedoları tarafından, yani yansıtıcılıkları tarafından belirlenmektedir. Hatta ışığı yansıtamıyorlarsa, kendiliğinden ışık almayan nesneleri göremeyeceğimizi bile söyleyebiliriz. Bu özellik sayesinde, gezegenin şeklini, malzemenin yapısını, sertliğini ve diğer özelliklerini “gözle” belirlemekteyiz. Ancak ustaca seçilmiş bir albedo bizden bir nesneyi saklayabilmektedir. Örnek olarak askeri kamuflajı veya görünmez bir uçağı düşünebilirsiniz. Güneş sistemindeki cisimleri incelerken, albedoyu ölçmek, bir gök cismi yüzeyindeki malzemenin doğasını, yapısını ve hatta kimyasal bileşimini bulmaya yardımcı olmaktadır.
Işık yansıması
Işığın yansıması ile, karı asfalttan kolayca ayırt edebiliriz. Çünkü kar ışığı neredeyse tamamen yansıtmaktadır. Asfalt ise, onu neredeyse tamamen emmektedir. Bununla birlikte her ikisi de neredeyse tamamen ışığı yansıtsa da, karı cilalı bir alüminyum levhadan kolayca ayırt edebiliriz. Bu durum, yalnızca yansıyan ışığın kesirini bilmenin malzemenin doğasını yargılamak için yeterli olmadığı anlamına gelmektedir. Kar, ışığı her yöne dağınık bir şekilde dağıtırken, alüminyum aynasal olarak yansıtmaktadır. Buna benzer diğer yansıma özelliklerini hesaba katmak için çeşitli albedo türleri ayırt edilmektedir.
Gerçek (mutlak) albedo
Dağınık yansıma katsayısı ile çakışmaktadır. Ayrıca düz bir yüzey elemanı tarafından her yöne saçılan akının, üzerine gelen akına oranıdır.
Gerçek albedoyu ölçmek için laboratuvar koşulları gereklidir. Çünkü gezegenin her yöne saçtığı ışığı hesaba katmak gereklidir. “Alan” koşulları için, görünür olan albedo daha doğaldır. Buna paralel bir ışın demeti tarafından aydınlatılan düz bir yüzey elemanının parlaklığının, ışınlara dik yerleştirilmiş ve gerçek bir albedoya eşit olan tamamen beyaz bir yüzeyin parlaklığına oranı denmektedir.
Bir yüzey aydınlatılmakta iken 90 derecelik bir açıyla gözlenirse, görünen albedosu normal olarak adlandırılmaktadır. Saf kar’ın normal albedosu 1.0’a yakındır ve kömürünki yaklaşık 0.04’tür.
Geometrik (düz) albedo
Astronomide, geometrik (düz) albedo sıklıkla kullanılmaktadır. Bir gezegen tarafından tam fazda yaratılan Dünya üzerindeki aydınlatmanın, beyaz bir ekran tarafından yaratılacak olan aydınlatmaya oranına denmektedir. Yeri ve görüş hattına ve güneş ışınlarına göre dik olarak hesaplanarak bulunmaktadır. Gökbilimciler genellikle “aydınlanma”nın fiziksel kavramını “parlaklık” kelimesiyle ifade etmekte ve onu yıldız büyüklükleriyle ölçmektedirler.
Albedo değeri, gök cisimlerinin parlaklığını, büyüklükleri ve güneş sistemindeki konumları kadar güçlü bir şekilde etkilediği açıktır. Örneğin, Ceres ve Vesta asteroitleri yan yana yerleştirilseydi, Ceres’in çapı Vesta’nın kinin iki katı olmasına rağmen parlaklıkları hemen hemen aynı olurdu. Gerçek şu ki, Ceres’in yüzeyi ışığı çok daha kötü yansıtmaktadır. Vesta’nın albedosu yaklaşık 0,35 iken, Ceres’in sadece 0,09’dur.
Albedo değeri, hem yüzey özelliklerine hem de gelen radyasyonun spektrumuna bağlıdır. Bu nedenle, farklı spektral aralıklar (optik, ultraviyole, kızılötesi vb.) veya hatta bireysel dalga boyları (tek renkli albedo) için ayrı ayrı ölçülmektedir. Albado’nun dalga boyu ile değişimini inceleyerek elde edilen eğrileri karasal mineraller, toprak örnekleri ve çeşitli kayalar için aynı eğrilerle karşılaştırarak, gezegenlerin ve uydularının yüzeyinin bileşimi ve yapısı hakkında bazı sonuçlar çıkarılabilmektedir.
Ay’ın Güneş Tarafından Aydınlatılması
Ay’ın Güneş Tarafından Aydınlatılması 1861 yılında Amerikalı astronom George Bond tarafından tanıtılan küresel albedo (Bond albedo) gezegenlerinin enerji dengesini hesaplamak için kullanılmaktadır. Bu durum, tüm gezegenler tarafından yansıtılan radyasyon akışının, üzerine gelen akışa oranıdır. Küresel albedoyu doğru bir şekilde hesaplamak için, genel olarak gezegeni mümkün kılan tüm faz açılarında (Güneş-gezegen-Dünya açısı) gözlemlemek gerekmektedir. Daha önce bu yöntem sadece iç gezegenler ve Ay için mümkündü. Yapay uyduların ortaya çıkmasıyla, gökbilimciler Dünya’nın küresel albedosunu artık hesaplayabilmektedirler.
Ayrıca gezegenler arası uzay araçları bunu dış gezegenler için de yapmayı mümkün kılmıştır. Dünyanın Bond albedosu yaklaşık 0.33’tür. Bulutlardan gelen ışığın yansıması bunda çok önemli bir rol oynamaktadır.
Aynı zamanda atmosferi olmayan ay için 0,12 ve güçlü bulutlu bir atmosferle kaplı Venüs için 0,76’dır.
Doğal olarak farklı yapı, bileşim ve kökene sahip gök cisimlerinin yüzeyinin farklı kısımları farklı albedolara sahiptir. Ay’a bakarak kendiniz görebilirsiniz. Örneğin Yüzeyindeki deniz kalıntıları bazı kraterlerin ışın yapılarının aksine, son derece düşük albedoya sahiptir. Bu arada, ışın yapılarını gözlemleyerek, görünüşlerinin büyük ölçüde Güneş’in onları aydınlattığı açıya bağlı olduğunu kolayca fark edebilirsiniz. Bu durum tam olarak, ışınların bu oluşumların bulunduğu Ay’ın yüzeyine dik düştüğünde maksimum değer alan albedolarında ki bir değişiklikten kaynaklanmaktadır.
