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月球與地球的距離(地球和月球相距多遠(yuǎn)?)
圖解:這就是大概的遠(yuǎn)景
我現(xiàn)在住的倫敦和我以前住的牛津距離大約100千米,開車大概要90分鐘,坐公共汽車大概120分鐘,我很容易就能理解這段距離。
更難理解的是地球和月球之間的距離,也就是384400千米,這些我們?cè)诟咧锌隙ㄒ呀?jīng)學(xué)過了。然而,不像倫敦和牛津之間的距離,要真正理解384400千米有多遠(yuǎn)并不容易。
圖解 : 月球繞行地球的軌道大小和距離的比例。圖片中一個(gè)畫素寬度對(duì)應(yīng)至實(shí)際上500公里的距離
幸運(yùn)的是,你不必想得太難,美國宇航局的航天器已經(jīng)為我們解決了這個(gè)問題。OSIRIS-REx探測(cè)器在2018年八月與一個(gè)小行星相遇,十月的時(shí)候在距地球約500萬千米的地方拍攝了這張照片。美國宇航局在2018年1月2日發(fā)布了這張照片,為公眾提供了地球和月球的獨(dú)特視角。這個(gè)角度可以很好地理解兩個(gè)天體之間的距離,但卻并不完美。
圖解:從小行星101955上采集樣品的示意圖。
這里有個(gè)粗略的計(jì)算來解釋原因。為了方便起見,我們將地球看成圓形,地球的直徑大約有13000千米,也就是說,在地球和月球這390000千米的距離中,我們可以放下30個(gè)地球。但是當(dāng)我試著在PS里模擬時(shí),我只能放20個(gè)地球。
不到30個(gè)地球,怎么回事?
是美國宇航局錯(cuò)了嗎?不。
圖解:木衛(wèi)一和地球、月球按比例的對(duì)比。太陽系的一些衛(wèi)星和矮行星盡管明顯比地球小,但是密度和溫度與地球類似,這樣它們的地球相似指數(shù)也相對(duì)較高。理論上地球大小的太陽系外衛(wèi)星和其他非行星天體也能有高地球相似指數(shù)。
其實(shí)是OSIRIS-REx探測(cè)器拍照的位置不太對(duì)。如果它垂直于地球和月球之間的分界線,我們就能放下30個(gè)地球。實(shí)際上探測(cè)器與分界線不太垂直。
圖解:在阿波羅8號(hào)任務(wù),于1968年的圣誕夜從月球看見的地球。非洲在日沒的邊界線上,美洲在云層之下,在邊界線末端左邊的是南極大陸。
我們可以用高中數(shù)學(xué)來檢查實(shí)際的角度。如果飛船、地球和月球形成一個(gè)鈍角三角形,那么你就可以運(yùn)用這個(gè)公式了。結(jié)果發(fā)現(xiàn)這個(gè)鈍角大概是139°,這與我們需要放下30個(gè)地球的90°相差甚遠(yuǎn)。
盡管如此,地球和月球掛在無邊無際的黑色宇宙中仍然是個(gè)獨(dú)特的風(fēng)景。OSIRIS-REx探測(cè)器的真正任務(wù)是研究一顆小行星,但我很高興它掉頭拍攝了這張照片。
相關(guān)知識(shí)延伸閱讀
月球距離也稱為地月距離。地月距離或月球距離,是天文學(xué)中的度量單位,是從地球中心到月球中心的平均距離。更嚴(yán)格地說,它是以地球?yàn)橹行牡脑虑蜍壍赖钠骄腴L(zhǎng)軸,也可以指地球中心到月球中心之間的時(shí)均距離,或者更不常見的瞬時(shí)地月距離。月球距離約為40萬千米。平均半長(zhǎng)軸為384402千米,地球與月球中心的時(shí)均距離為385000.6千米。月球在軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)實(shí)際距離會(huì)不斷變化,從近地點(diǎn)的356500千米到遠(yuǎn)地點(diǎn)的406700千米,距離差為50200千米。
圖解:月球距離為384402千米,是月球到地球的平均距離。實(shí)際距離隨軌道的變化而變化。這張圖片比較了月球在近地球最近和最遠(yuǎn)時(shí)的大小。
月球距離通常用來表示與近地物體間的距離。月球距離也是一個(gè)重要的天文數(shù)據(jù);這種測(cè)量的精度達(dá)到萬億分之幾,對(duì)于檢驗(yàn)萬有引力理論(如廣義相對(duì)論)合計(jì)算地球質(zhì)量、地球半徑、地球自轉(zhuǎn)等天文值都有重要意義。這種測(cè)量在描述月球半徑、太陽質(zhì)量和離太陽的距離方面也很有價(jià)值。
測(cè)量月球距離的精確方法是測(cè)量光從地球上的激光雷達(dá)站到放置在月球上的反光鏡所需的時(shí)間。月球正以每年8厘米的速度離開地球,這是通過月球激光測(cè)距實(shí)驗(yàn)檢測(cè)到的。巧合的是,月球上角反光鏡的角方直徑也是8厘米。
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