简而言之,到月球的平均距离是384403公里(238857英里) 。但是你在思考最终的答案之前,你需要考虑几件事 。
首先,请注意“平均”这个词的使用 。这指的是月球以椭圆轨道绕地球运转,这意味着在某些时候,它会离得很远,而在其他时刻,它会离得更近 。
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因此,这个数字384403公里是天文学家称之为半长轴的平均距离 。在它最近的点(称为近地点),月球距离地球只有363104公里(225622英里) 。
并且在它最远的点(称为远地点),月球的距离是406696公里(252088英里) 。
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这意味着从地球到月球的距离可以变化43,592公里 。这是一个相当大的差异,它可以使月球在轨道上的不同位置看起来大小截然不同 。
例如,月球的大小可以从最近的时候到最远的时候变化超过15% 。
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它也可以对月球在其全相时的明亮程度产生巨大的影响 。正如人们可能预期的那样,最亮的满月出现在月球离我们最近的时候,通常比最远的时候亮30% 。
当它是一个满月,它也就离我们最近,它被称为超级月亮;同样所知晓的学术名称—近地点-合月 。
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要了解这一切是什么样子,请看戈达德太空飞行中心科学可视化工作室于2011年发布的动画 。该动画每小时显示一年中月球的地心相位、振动、轴的位置角度和表观直径 。
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在这一点上,一个很好的问题是:我们如何知道月球有多远?嗯,那要看我们什么时候开始了解地球了 。
在古希腊时代,天文学家依靠简单的几何学、地球的直径(他们已经计算出相当于12875公里(或8000英里))和阴影的测量来做出第一次(相对)准确的估计 。
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在观察和记录了阴影在漫长的历史过程中是如何工作的,古希腊人已经确定,当一个物体被放置在太阳前面时,它产生的阴影的长度总是物体本身直径的108倍 。
因此,一个直径为2.5厘米(1英寸)的球,放在太阳和地面之间的棍子上,会产生一个延伸为270厘米(108英寸)的三角形阴影 。
这一推理随后被用于月食和日食现象 。
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在前者中,他们发现月球被地球的阴影挡住了,而且阴影的宽度大约是月球的2.5倍 。在后者中,他们注意到月球的大小和距离足以挡住太阳 。
更重要的是,它将产生的阴影终止于地球,并以与地球阴影相同的角度结束-使它们成为同一三角形的不同大小形式 。
通过对地球直径的计算,希腊人推断,更大的三角形将可用来在12875公里/8000英里的基础上测量一个地球直径,这个三角形的长度为139万公里(86.4万英里) 。
另一个三角形将相当于2.5个月球直径宽 。因为这两个三角形是成比例的,为2.5个月球轨道高 。
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将这两个三角形加在一起将产生相当于3.5个月球轨道的当量,这将产生最大的三角形,并(再一次,相对)准确地测量地球和月球之间的距离 。
换句话说,距离是139万公里(86.4万英里)除以3.5,等于大约39.75万公里(24.7万英里) 。虽然不是很棒,但对古人来说还不错!
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