Краткият отговор е, че средното разстояние до Луната е 384 403 км (238 857 мили). Но преди да си помислите, че това е окончателният отговор, трябва да вземете предвид няколко неща. Като за начало обърнете внимание на използването на думата „средно“. Това се отнася до факта, че Луната обикаля около Земята по елиптичен модел, което означава, че в определени моменти тя ще бъде далеч; докато при други ще е по-близо.
Следователно числото 384 403 km е средно разстояние, което астрономите наричат голяма полуос. В най-близката си точка (известна като перигей) Луната е само на 363 104 км (225 622 мили). И в най-отдалечената си точка (наречена апогей) Луната достига до разстояние от 406 696 км (252 088 мили).
Това означава, че разстоянието от Земята до Луната може да варира с 43 592 км. Това е доста голяма разлика и може да накара Луната да изглежда драстично различна по размер в зависимост от това къде се намира в орбитата си. Например, размерът на Луната може да варира с повече от 15% от времето, когато е най-близо до най-отдалечената точка.
Освен това може да има драматичен ефект върху това колко ярка изглежда луната, когато е в пълната си фаза. Както може да се очаква, най-ярките пълни луни се появяват, когато Луната е най-близо, които обикновено са с 30% по-ярки, отколкото когато е най-отдалечена. Когато е пълнолуние и е близка луна, това е известно като супер луна ; което е известно и с техническото си име – перигей-сизигия.
За да добиете представа как изглежда всичко това, вижте анимацията по-горе, която беше пусната от Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio през 2011 г. Анимацията показва геоцентричната фаза, либрация, ъгъл на позицията на оста и видим диаметър на Луната през цялата година, на часови интервали.
В този момент добър въпрос би бил: как да разберем колко далеч е Луната? Е, това зависи откогаговореха. В дните на древна Гърция астрономите разчитаха на проста геометрия, диаметъра на Земята – който вече бяха изчислили като еквивалент на 12 875 км (или 8000 мили) – и измерванията на сенките, за да направят първата (относително) точна оценки.
След като наблюдават и записват как работят сенките през дълъг период от история, древните гърци са установили, че когато даден обект е поставен пред Слънцето, дължината на сянката, която генерира, винаги ще бъде 108 пъти по-голяма от диаметъра на самия обект. Така че топка с размери 2,5 см (1 инч) в диаметър и поставена на пръчка между Слънцето и земята ще създаде триъгълна сянка, която се простира на 270 см (108 инча).
След това тези разсъждения бяха приложени към явленията на лунните и слънчевите затъмнения.
В първия те открили, че Луната е несъвършено блокирана от сянката на Земята и че сянката е приблизително 2,5 пъти по-голяма от ширината на Луната. В последното те отбелязаха, че Луната е с достатъчен размер и разстояние, за да блокира Слънцето. Нещо повече, сянката, която ще създаде, завършваше на Земята и щеше да завърши под същия ъгъл, който прави сянката на Земята – което ги прави различни по размер версии на същия триъгълник.
Използвайки изчисленията за диаметъра на Земята, гърците разсъждават, че по-големият триъгълник ще измерва един диаметър на Земята в основата си (12 875 km/8000 мили) и ще бъде дълъг 1 390 000 km (864 000 мили). Другият триъгълник би бил еквивалент на 2,5 диаметъра на Луната широк и, тъй като триъгълниците са пропорционални, 2,5 лунни орбити високи.
Добавянето на двата триъгълника заедно ще даде еквивалент на 3,5 лунни орбити, което ще създаде най-големия триъгълник и ще даде (отново, относително) точно измерване на разстоянието между Земята и Луната. С други думи, разстоянието е 1,39 милиона км (864 000 мили), разделено на 3,5, което се получава на около 397 500 км (247 000 мили). Не е точно, но не е лошо за древните народи!
Експеримент с лунен лазер от мисията Аполо 11. Кредит: НАСА
Днес измерванията на лунното разстояние с милиметър точност се правят чрез измерване на времето, необходимо на светлината да пътува между станциите LIDAR тук на Земята и ретрорефлекторите, поставени на Луната. Този процес е известен като Експеримент за лунен лазер , процес, който стана възможен благодарение на усилията на мисиите Аполо.
Когато астронавтите посетиха Луната преди повече от четиридесет години, те оставиха серия от отразяващи огледала на лунната повърхност. Когато учените тук, на Земята, стрелят с лазер към Луната, светлината от лазера се отразява обратно към тях от едно от тези устройства. За всеки 100 квадрилиона фотона, заснети на Луната, само шепа се връщат, но това е достатъчно, за да получите точна оценка.
Тъй като светлината се движи с почти 300 000 километра (186 411 мили) в секунда, пътуването отнема малко повече от секунда. И след това отнема още една секунда, за да се върне. Чрез изчисляване на точното количество време, необходимо на светлината за пътуване, астрономите са в състояние да знаят точно колко далеч е Луната по всяко време с точност до милиметър.
От тази техника астрономите също така откриха, че Луната бавно се отдалечава от нас с ледникова скорост от 3,8 см (1,5 инча) годишно. Милиони години в бъдещето Луната ще изглежда по-малка на небето, отколкото днес. И в рамките на около милиард години Луната ще бъде визуално по-малка от Слънцето и вече няма да изпитваме пълно слънчево затъмнение.
Написахме много статии за Луната за Вселената днес. Ето статия за това как LCROSS откри кофи с вода на Луната , а ето и статия за колко време отнема да стигнеш до луната .
Ако искате повече информация за Луната, вижте Ръководството на НАСА за изследване на слънчевата система на Луната , и ето линк към Страницата на НАСА за лунни и планетарни науки .
Записахме няколко епизода на Astronomy Cast за Луната. Ето един добър, Епизод 113: Луната, част 1 .
Подкаст (аудио): Изтегли (Продължителност: 3:13 — 2.9MB)
Абонирай се: Подкасти на Apple | RSS
Подкаст (видео): Изтегли (67,5 МБ)
Абонирай се: Подкасти на Apple | RSS
