地球离月球到底有多远?请您亲自一观

图解:这就是大概的远景

我现在住的伦敦和我以前住的牛津距离大约100千米,开车大概要90分钟,坐公共汽车大概120分钟,我很容易就能理解这段距离。

更难理解的是地球和月球之间的距离,也就是384400千米,这些我们在高中肯定已经学过了。然而,不像伦敦和牛津之间的距离,要真正理解384400千米有多远并不容易。

图解 :月球绕行地球的轨道大小和距离的比例。图片中一个画素宽度对应至实际上500公里的距离

幸运的是,你不必想得太难,美国宇航局的航天器已经为我们解决了这个问题。OSIRIS-REx探测器在2018年八月与一个小行星相遇,十月的时候在距地球约500万千米的地方拍摄了这张照片。美国宇航局在2018年1月2日发布了这张照片,为公众提供了地球和月球的独特视角。这个角度可以很好地理解两个天体之间的距离,但却并不完美。

图解:从小行星101955上采集样品的示意图。

这里有个粗略的计算来解释原因。为了方便起见,我们将地球看成圆形,地球的直径大约有13000千米,也就是说,在地球和月球这390000千米的距离中,我们可以放下30个地球。但是当我试着在PS里模拟时,我只能放20个地球。

不到30个地球,怎么回事?

是美国宇航局错了吗?不。

图解:木卫一和地球、月球按比例的对比。太阳系的一些卫星和矮行星尽管明显比地球小,但是密度和温度与地球类似,这样它们的地球相似指数也相对较高。理论上地球大小的太阳系外卫星和其他非行星天体也能有高地球相似指数。

其实是OSIRIS-REx探测器拍照的位置不太对。如果它垂直于地球和月球之间的分界线,我们就能放下30个地球。实际上探测器与分界线不太垂直。

图解:在阿波罗8号任务,于1968年的圣诞夜从月球看见的地球。非洲在日没的边界线上,美洲在云层之下,在边界线末端左边的是南极大陆。

我们可以用高中数学来检查实际的角度。如果飞船、地球和月球形成一个钝角三角形,那么你就可以运用这个公式了。结果发现这个钝角大概是139°,这与我们需要放下30个地球的90°相差甚远。

尽管如此,地球和月球挂在无边无际的黑色宇宙中仍然是个独特的风景。OSIRIS-REx探测器的真正任务是研究一颗小行星,但我很高兴它掉头拍摄了这张照片。

相关知识延伸阅读

月球距离也称为地月距离。地月距离或月球距离,是天文学中的度量单位,是从地球中心到月球中心的平均距离。更严格地说,它是以地球为中心的月球轨道的平均半长轴,也可以指地球中心到月球中心之间的时均距离,或者更不常见的瞬时地月距离。月球距离约为40万千米。平均半长轴为384402千米,地球与月球中心的时均距离为385000.6千米。月球在轨道上运动时实际距离会不断变化,从近地点的356500千米到远地点的406700千米,距离差为50200千米。

图解:月球距离为384402千米,是月球到地球的平均距离。实际距离随轨道的变化而变化。这张图片比较了月球在近地球最近和最远时的大小。

月球距离通常用来表示与近地物体间的距离。月球距离也是一个重要的天文数据;这种测量的精度达到万亿分之几,对于检验万有引力理论(如广义相对论)合计算地球质量、地球半径、地球自转等天文值都有重要意义。这种测量在描述月球半径、太阳质量和离太阳的距离方面也很有价值。

测量月球距离的精确方法是测量光从地球上的激光雷达站到放置在月球上的反光镜所需的时间。月球正以每年3.8厘米的速度离开地球,这是通过月球激光测距实验检测到的。巧合的是,月球上角反光镜的角方直径也是3.8厘米。

参考资料

1.Wikipedia百科全书

2.天文学名词

3. qz-青草Lynn 董美慧

如有相关内容侵权,请于三十日以内联系作者删除

转载还请取得授权,并注意保持完整性和注明出处