エンケラドスのアルベドが1より大きいのはなぜですか？

土星の衛星の1つであるエンケラドスの幾何アルベドは1.38、結合アルベドは0.81です。エンケラドスの幾何学的なアルベドはどのようにして1より大きいのでしょうか？幾何学的アルベドと結合アルベドの類似点または相違点は何ですか？

これに答えるためには、幾何学と結合アルベドがどのように定義されているかを本当に理解する必要があります。結合アルベドは単純なので、まず始めましょう。

ボンドアルベド

$81/100 = 0.81$

シンプルでしょ？そのため、受け取った数よりも多くのフォトンを反射して戻すことができないため、結合アルベドが1を超えることはありません。これは、結合アルベドがゼロの場合、光が反射されず、すべて吸収されたことを意味し、結合アルベドが1の場合、すべての光が反射され、光が吸収されなかったことを意味します。

幾何学的なアルベド

幾何学的アルベドの定義はもう少し複雑です。ただし、最初に理解する必要があるのは、ゼロから1のスケールではないということです。幾何アルベドが1であっても、すべての光がボンドアルベドの場合のように反射されたわけではありません。それでは、幾何学的なアルベドを定義してみましょう。

幾何学的アルベドには、結合アルベドとは異なる2つの重要なポイントがあります。

ボンドアルベドについては、入射光の総量と反射光の総量についてのみ話しました。これは、その光の観察者については何も言いません。表面に当たって反射されるすべての光子について魔法の方法で知るだけで、結合アルベドの定義に従ってアルベドを計算できます。一方、幾何学的なアルベドは、特定の視点からの光を観察する能力を特に考慮に入れています。

2番目の重要な点は、幾何学的なアルベドは、参照面と比較して、特定の面がどの程度光を反射してきたかを示す尺度であるということです。。今、2つのサーフェスがあるとします。1つはエンケラドスのサーフェスで、もう1つは「参照サーフェス」です。この参照面は、「理想的な」リフレクターです。つまり、それに当たるすべての光子を反射します（結合アルベドを1にします）。ここで重要なのは、光を等方的に反射することです。つまり、光はどの優先方向にも反射されず、すべての方向に均等に反射されます。これで、100フォトンが参照面に当たり、100フォトンすべてが反射されますが、すべてランダムな方向に反射されるため、実際には10フォトンしかカメラ/目/検出器に到達しません。しかし、エンケラドスで起こり得ることは、表面が100個の光子が表面に当たるような適切な特性を持っていることです。$14/10 = 1.4$

1つの小さな追加ポイントは、この定義は、検出器が光源と同じ方向にあることに依存していることです。言い換えれば、幾何学的アルベドは、参照サーフェスと比較して、サーフェスがどれだけ逆反射（つまり、フォトンのソースに反射して戻る）できるかを示す尺度です。技術的には、幾何学的アルベドは、表面が再帰反射板で構成されているときに最大値を達成します。