Короткий ответ: среднее расстояние до Луны составляет 384 403 км (238 857 миль). Это относится к тому факту, что Луна вращается вокруг Земли по эллиптической схеме, что означает, что в определенные времена она будет отцом; в то время как у других, это будет ближе.
Следовательно, число 384 403 км - это среднее расстояние, которое астрономы называют большой полуосью. В своей ближайшей точке (известной как перигей) Луна находится всего в 363 104 км (225 622 миль). А в самой отдаленной точке (называемой апогеем) Луна достигает 406 696 км (25 208 миль).
Это означает, что расстояние от Земли до Луны может варьироваться на 43 592 км. Это довольно большая разница, и она может сделать Луну совершенно разной по размеру в зависимости от того, где она находится на своей орбите. Например, размер Луны может варьироваться более чем на 15% от того момента, когда она находится ближе всего, и до того, когда она находится в самой отдаленной точке.
Это также может оказать драматическое влияние на яркость луны, когда она находится в полной фазе. Как и следовало ожидать, самые яркие полнолуния возникают, когда Луна находится ближе всего, что, как правило, на 30% ярче, чем когда она самая толстая. Когда это полная луна, и это близкая луна, она называется Supermoon; которое также известно его техническим названием - перигей-сизигий.
Чтобы получить представление о том, как все это выглядит, ознакомьтесь с приведенной выше анимацией, выпущенной Студией научной визуализации Центра космических полетов Годдарда в 2011 году. Луна в течение всего года, с часовыми интервалами.
На данный момент, хороший вопрос, который нужно задать: откуда мы знаем, как далеко находится Луна? Ну, это зависит от когда Разговаривали. Во времена Древней Греции астрономы полагались на простую геометрию, диаметр Земли, который, как они уже рассчитали, эквивалентны 12 875 км (или 8 000 миль), и измерения теней, чтобы сделать первые (относительно) точные По оценкам.
Наблюдая и записывая, как тени работают в течение длительного периода истории, древние греки определили, что, когда объект находится перед Солнцем, длина создаваемой тени всегда будет в 108 раз больше диаметра самого объекта. Таким образом, шар размером 2,5 см (1 дюйм) в поперечнике и помещенный на палку между Солнцем и землей создаст треугольную тень, которая простирается на 270 см (108 дюймов).
Эти рассуждения были затем применены к явлениям лунных и солнечных затмений.
В первом случае они обнаружили, что Луна была несовершенно заблокирована тенью Земли, и что эта тень примерно в 2,5 раза больше ширины Луны. В последнем они отметили, что Луна была достаточного размера и расстояния, чтобы заблокировать Солнце. Более того, тень, которую она создаст, оканчивается на Земле и заканчивается под тем же углом, что и тень Земли - делая их версиями одного и того же треугольника разных размеров.
Используя расчеты диаметра Земли, греки пришли к выводу, что больший треугольник будет измерять один диаметр Земли в его основании (12 875 км / 8000 миль) и будет иметь длину 1 390 000 км (864 000 миль). Другой треугольник будет эквивалентен 2,5 диаметрам Луны и, поскольку треугольники пропорциональны, 2,5 орбиты Луны имеют высоту.
Добавление двух треугольников вместе дало бы эквивалент 3,5 лунных орбит, что позволило бы создать самый большой треугольник и дать (опять же, относительно) точное измерение расстояния между Землей и Луной. Другими словами, расстояние составляет 1,39 млн. Км (864 000 миль), поделенное на 3,5, что составляет около 397 500 км (247 000 миль). Не совсем удар, но не плохо для древних народов!
Сегодня измерения лунного расстояния с точностью до миллиметра производятся путем измерения времени, которое требуется для прохождения света между станциями ЛИДАР на Земле и световозвращателями на Луне. Этот процесс известен как эксперимент «Лунный лазерный диапазон», который стал возможен благодаря усилиям миссий «Аполлон».
Когда астронавты посетили Луну более сорока лет назад, они оставили серию отражающих зеркал на поверхности Луны. Когда ученые здесь на Земле стреляют лазером на Луну, свет от лазера отражается прямо на них от одного из этих устройств. На каждые 100 квадриллионов фотонов, снятых на Луну, возвращается лишь горстка, но этого достаточно, чтобы получить точную оценку.
Поскольку свет движется со скоростью почти 300 000 километров (186 411 миль) в секунду, поездка занимает чуть больше секунды. А потом требуется еще секунда или около того, чтобы вернуться. Вычисляя точное количество времени, которое требуется свету, чтобы совершить путешествие, астрономы могут точно знать, как далеко Луна в любое время, с точностью до миллиметра.
С помощью этой техники астрономы также обнаружили, что Луна медленно отдаляется от нас со скоростью 3,8 см (1,5 дюйма) в год. Через миллионы лет Луна в небе будет выглядеть меньше, чем сегодня. И примерно через миллиард лет Луна будет визуально меньше Солнца, и мы больше не будем испытывать полных солнечных затмений.
Мы написали много статей о Луне для журнала Space. Вот статья о том, как LCROSS обнаружил на Луне ведра воды, и статья о том, сколько времени потребуется, чтобы добраться до Луны.
Если вам нужна дополнительная информация о Луне, ознакомьтесь с Руководством НАСА по исследованию Солнечной системы на Луне, и вот ссылка на страницу НАСА о лунных и планетарных науках.
Мы записали несколько эпизодов Астрономического ролика о Луне. Вот хороший, Эпизод 113: Луна, часть 1.
Подкаст (аудио): Скачать (Продолжительность: 3:13 - 2,9 МБ)
Подписаться: Apple Podcasts | Android | RSS
Подкаст (видео): Скачать (67,5 МБ)
Подписаться: Apple Podcasts | Android | RSS
