ระยะทางมีผลต่อการแผ่รังสีดวงอาทิตย์ที่ดาวเคราะห์ได้รับหรือไม่?

ปริมาณรังสีดวงอาทิตย์ที่โลกได้รับมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับระยะห่างจากดวงอาทิตย์ และถึงแม้ว่าการแผ่รังสีของดวงอาทิตย์จะแปรผันตามอายุขัยของมัน แต่ระยะห่างของโลกจากดวงอาทิตย์และลักษณะการโคจรของดวงอาทิตย์มีผลมากที่สุดต่อปริมาณรังสีที่โลกของเราได้รับ แต่ดวงอาทิตย์ไม่ได้ถูกดูดซับโดยโลกทั้งหมด บางส่วนสะท้อนกลับเข้าไปในอวกาศแทนที่จะเปลี่ยนเป็นความร้อน

กฎกำลังสองผกผันเป็นแนวคิดพื้นฐานในฟิสิกส์ที่ใช้กับปรากฏการณ์ต่างๆ มากมาย รวมทั้งแรงโน้มถ่วง ไฟฟ้าสถิต และการแพร่กระจายของแสง กฎหมายระบุว่าปริมาณหรือความเข้มที่กำหนดเป็นสัดส่วนผกผันกับกำลังสองของระยะห่างจากแหล่งกำเนิด ตัวอย่างเช่น ความเข้มของรังสีดวงอาทิตย์บนพื้นผิวของดาวพุธเกือบเก้าเท่าของโลก แต่ดาวพุธอยู่ใกล้ดวงอาทิตย์เพียงสามเท่าเท่านั้น ระยะห่างจากดวงอาทิตย์เพิ่มขึ้นสามเท่าจะลดปริมาณรังสีที่ไปถึงพื้นผิวโลกให้เหลือหนึ่งในเก้าของระดับแสงบนดาวพุธ

ตามกฎการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ข้อที่ 1 ของเคปเลอร์ กฎการโคจร โลกเคลื่อนที่เป็นวงรีรอบดวงอาทิตย์ ระยะห่างระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์แตกต่างกันเล็กน้อยตลอดทั้งปี ที่ aphelion ซึ่งอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์มากที่สุด โลกอยู่ห่างออกไป 152 ล้านกม. แต่ที่ดวงอาทิตย์ใกล้ดวงอาทิตย์ที่สุด โลกอยู่ห่างออกไป 147 ล้านกม. ด้วยเหตุนี้ ตลอดทั้งปี ปริมาณแสงที่เข้าสู่พื้นผิวโลกเปลี่ยนแปลงไปไม่กี่เปอร์เซ็นต์

ตลอดหลายปีที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์ได้ตรวจสอบรังสีดวงอาทิตย์โดยตรงโดยใช้เครื่องมือและดาวเทียม เช่น Total Irradiance Monitor ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของภารกิจดาวเทียม SORCE จากการศึกษาพบว่าปริมาณพลังงานแสงอาทิตย์จะแตกต่างกันไปในแต่ละนาที และเปลี่ยนแปลงอย่างมากในช่วงหลายพันปี ความผันแปรเหล่านี้สามารถมีอิทธิพลต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศของโลก จุดดับบนดวงอาทิตย์ยังเกี่ยวข้องกับการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ แม้ว่าจะไม่เข้าใจว่าเป็นอย่างไร บันทึกทางประวัติศาสตร์ของกิจกรรมจุดบอดบนดวงอาทิตย์ระบุว่าพลังงานแสงอาทิตย์จะสูงขึ้นเมื่อใดก็ตามที่มีจุดบอดบนดวงอาทิตย์มากขึ้น

นักวิทยาศาสตร์สามารถคำนวณปริมาณพลังงานแสงอาทิตย์ที่โลกได้รับในระยะทางที่กำหนดจากดวงอาทิตย์ โลกสะท้อนแสงบางส่วนนี้ออกสู่อวกาศ ช่วยลดการดูดซับรังสีทั้งหมด เอฟเฟกต์นี้อธิบายโดยคำว่า albedo ซึ่งเป็นการวัดปริมาณแสงเฉลี่ยที่สะท้อนโดยวัตถุ

Albedo ถูกวัดในระดับจากศูนย์ถึงหนึ่ง วัตถุที่มีอัลเบโดเป็นหนึ่งจะสะท้อนแสงทั้งหมดที่ไปถึง ขณะที่ไม่มีอัลเบโดแสงทั้งหมดจะถูกดูดกลืน อัลเบโดของโลกอยู่ที่ประมาณ 0.39 แต่การเปลี่ยนแปลงเมื่อเวลาผ่านไป เช่น การปกคลุมของเมฆ แผ่นน้ำแข็ง หรือลักษณะพื้นผิวอื่นๆ จะเปลี่ยนค่านี้