KAKŠNA JE RAZDALJA DO LUNE?

Send

Kratek odgovor je, da je povprečna razdalja do Lune 384.403 km (238.857 milj). To se nanaša na dejstvo, da Luna kroži okoli Zemlje po eliptičnem vzorcu, kar pomeni, da jo bo v določenih obdobjih oče oddaljil; pri drugih pa bo bližje.

Torej je številka 384.403 km povprečna razdalja, ki jo astronomi imenujejo pol-glavna os. Na najbližji točki (znani kot perigee) je Luna oddaljena le 363.104 km (225.622 milj). In na svoji najbolj oddaljeni točki (imenovani apogej) Luna doseže razdaljo 406.696 km (252.088 milj).

To pomeni, da se oddaljenost od Zemlje do Lune lahko razlikuje za 43.592 km. To je precej velika razlika, zaradi česar se Luna lahko zdi veliko drugačna po velikosti, odvisno od tega, kje je v njeni orbiti. Na primer, velikost Lune se lahko razlikuje za več kot 15% od trenutka, ko je najbolj blizu, ko je na najbolj oddaljeni točki.

Prav tako lahko dramatično vpliva na to, kako svetla je luna, ko je v svoji polni fazi. Kot bi lahko pričakovali, se najsvetlejše polne Lune pojavijo, ko je Luna najbližje, ki so običajno 30% svetlejša kot takrat, ko je najbolj debela. Ko je polna Luna in je blizu Luna, je znana kot Supermoon; ki ga pozna tudi tehnično ime - perigee-syzygy.

Da bi dobili predstavo o tem, kako vse to izgleda, si oglejte zgornjo animacijo, ki jo je leta 2011 izdal Znanstveni vizualizacijski center Goddard Space Flight Center. Animacija prikazuje geocentrično fazo, nihanje, položaj kota osi in navidezni premer Luna skozi vse leto, v urnih intervalih.

Na tem mestu bi bilo dobro vprašanje: kako vemo, kako daleč je Luna? No, to je odvisno kdaj govorimo V časih stare Grčije so se astronomi zanašali na preprosto geometrijo, premer Zemlje - za katerega so že izračunali, da je enakovreden 12.875 km (ali 8000 milj) - in meritve senc, da bi naredili prvo (relativno) natančno ocene.

Ko so opazili in zabeležili, kako sence delujejo v daljšem obdobju zgodovine, so stari Grki ugotovili, da bo dolžina sence, ki jo ustvari pred Soncem, vedno 108-krat večja od premera samega predmeta. Tako bo kroglica, ki meri 2,5 cm (1 palca) čez in postavljena na palico med Soncem in zemljo, ustvarila trikotno senco, ki se razteza na 270 cm (108 centimetrov).

Ta sklep je nato uporabil za pojave Lunarnih in Sončevih mrkov.

V prvem so ugotovili, da je Luna nepopolno blokirala senco Zemlje in da je senca približno 2,5-kratna od širine Lune. Pri slednjem so zapisali, da je Luna zadostna velikost in razdalja, da bi lahko blokirala Sonce. Še več, senca, ki bi jo ustvaril, bi se končala na Zemlji in bi se končala pod istim kotom, kot ga ima senca Zemlje, zaradi česar bi bile različice istega trikotnika različne velikosti.

Z izračuni premera Zemlje so Grki sklenili, da bo večji trikotnik meril en premer Zemlje na njegovem dnu (12,875 km / 8000 milj) in dolg 1390 000 km. Drugi trikotnik bi bil enakovreden širini 2,5 Lune v premeru, in ker so trikotniki sorazmerni, je 2,5 lunine orbite visok.

Če bi seštela oba trikotnika skupaj, bi bilo mogoče dobiti ekvivalentno 3,5 lunine orbite, kar bi ustvarilo največji trikotnik in dalo (spet relativno) natančno meritev razdalje med Zemljo in Luno. Z drugimi besedami, razdalja je 1,39 milijona km (864.000 milj), deljena s 3,5, kar znaša približno 397.500 km (247.000 milj). Ni ravno na udaru, ni pa slabo za starodavna ljudstva!

Danes se milimetrska natančnost meritve lunarne razdalje opravi z merjenjem časa, potrebnega, da svetloba potuje med postajami LIDAR tukaj na Zemlji in retroreflektorji, nameščenimi na Luni. Ta proces je znan kot Lunarni laserski domet, postopek, ki je bil mogoč zaradi prizadevanj misij Apollo.

Ko so astronavti obiskali Luno pred več kot štiridesetimi leti, so na lunini površini pustili niz odsevnih ogledal. Ko znanstveniki tukaj na Zemlji streljajo z laserjem na Luni, se svetloba laserja odbija nazaj v eno od teh naprav. Na vsakih 100 kvadratnih milijard fotografij na Luni se vrne le peščica, vendar je to dovolj za natančno oceno.

Ker se svetloba giblje s skoraj 300.000 kilometri (186.411 milj) na sekundo, potrebuje nekaj več kot sekundo za pot. In potem traja še približno sekundo, da se vrneš. Z izračunom natančne količine časa, ki ga potrebuje svetloba za pot, lahko astronomi natančno vedo, kako daleč je Luna kadarkoli, vse do milimetrske natančnosti.

S to tehniko so astronomi tudi odkrili, da se Luna počasi oddaljuje od nas, s ledeniško hitrostjo 3,8 cm (1,5 palca) na leto. Milijone let v prihodnosti bo Luna na nebu videti manjša kot danes. In čez milijardo let bo Luna vizualno manjša od Sonca in ne bomo več doživljali popolnih sončnih mrkov.

Napisali smo veliko člankov o reviji Moon for Space. Tukaj je članek o tem, kako je LCROSS odkril vedra vode na Luni in tu je članek o tem, koliko časa traja priti do Lune.

Če želite več informacij o Luni, si oglejte Nasin vodnik za raziskovanje sončnega sistema na Luni in tukaj je povezava do Nasine strani Lunarne in planetarne znanosti.

Posneli smo več epizod Astronomy Cast o Luni. Tukaj je dobra, Epizoda 113: Luna, 1. del.