Коротка відповідь - середня відстань до Місяця становить 384 403 км (238 857 миль). Це стосується того факту, що Місяць орбітає навколо Землі за еліптичним малюнком, а це означає, що в певний час він буде батьком; а в інших - це буде ближче.
Отже, число 384 403 км - це середня відстань, яку астрономи називають напівмагістральною віссю. У найближчій точці (відомій як перигей) до Місяця знаходиться лише 363104 км. І в своїй найвіддаленішій точці (званій апогеєм) Місяць потрапляє на відстань 406 696 км (252 088 миль).
Це означає, що відстань від Землі до Місяця може змінюватись на 43 592 км. Це досить велика різниця, і це може змусити Місяць виглядати різко за розмірами залежно від місця його орбіти. Наприклад, розмір Місяця може змінюватися більш ніж на 15% від того, коли він знаходиться найближче до того, коли він знаходиться в найвіддаленішій точці.
Це також може драматично вплинути на те, наскільки яскраво виглядає Місяць, коли він знаходиться в своїй Повній фазі. Як можна було очікувати, найяскравіші повні Місяці трапляються, коли Місяць знаходиться найближче, що, як правило, на 30% яскравіше, ніж коли воно найжиріше. Коли це Повний Місяць, і це близький Місяць, він відомий як Супермісяць; яка також відома під назвою технічна назва - perigee-syzygy.
Щоб отримати уявлення про те, як це все виглядає, перегляньте анімацію, яку випустила Наукова студія візуалізації космічного польоту Goddard Center у 2011 році. Анімація показує геоцентричну фазу, коливання, кут положення осі та видимий діаметр Місяць протягом усього року, щогодини.
У цей момент гарним запитанням буде: як ми знаємо, наскільки далеко знаходиться Місяць? Ну, це залежить від цього коли ми говоримо За часів Стародавньої Греції астрономи покладалися на просту геометрію, діаметр Землі - який вони вже обчислили еквівалентом 12 875 км (або 8000 миль) - і вимірювання тіней, щоб зробити перший (відносно) точним кошторис.
Спостерігаючи та зафіксувавши, як тіні працюють протягом тривалого періоду історії, стародавні греки визначили, що коли предмет розміщується перед Сонцем, довжина створюваної тіні завжди буде в 108 разів перевищує діаметр самого об’єкта. Таким чином, куля розміром 2,5 см (1 дюйм) впоперек і розміщена на палиці між Сонцем і землею створить трикутну тінь, яка простягається на 270 см (108 дюймів).
Тоді це міркування було застосовано до явищ Місячного та Сонячного затемнення.
У першому вони виявили, що Місяць був недосконало заблокований тінню Землі, і що тінь була приблизно в 2,5 рази ширшею Місяця. В останньому вони зазначили, що Місяць був достатнього розміру та відстані, щоб перекрити Сонце. Більше того, тінь, яку вона створила б, закінчується на Землі, і закінчується під тим самим кутом, що і тінь Землі, роблячи їх різними за розмірами версіями одного трикутника.
Використовуючи обчислення діаметра Землі, греки обґрунтували, що більший трикутник вимірюватиме один діаметр Землі біля її основи (12,875 км / 8000 миль) і буде довжиною 1390 000 км (864 000 миль). Інший трикутник був би еквівалентним 2,5 діаметра Місяця і, оскільки трикутники пропорційні, 2,5 Місячні орбіти у висоту.
Додавання двох трикутників разом дало б еквівалент 3,5 орбіт Місяця, що створило б найбільший трикутник і дало б (знову ж таки відносно) точне вимірювання відстані між Землею та Місяцем. Іншими словами, відстань становить 1,39 мільйона км (864 000 миль), розділеної на 3,5, що становить приблизно 397 500 км (247 000 миль). Не зовсім удари, але не погано для древніх народів!
Сьогодні вимірювання міліметрової точності місячної відстані проводяться шляхом вимірювання часу, необхідного світлу для проїзду між станціями LIDAR тут на Землі та ретрорефлекторами, розміщеними на Місяці. Цей процес відомий як експеримент із місячним лазерним діапазоном - процес, який став можливим завдяки зусиллям місій "Аполлон".
Коли космонавти відвідали Місяць більше сорока років тому, вони залишили на поверхні місяця ряд світловідбиваючих дзеркал. Коли вчені тут на Землі знімають лазер на Місяці, світло від лазера відбивається прямо на них від одного з цих пристроїв. На кожні 100 квадрильйонів фотонів, знятих на Місяці, повертається лише кілька, але цього достатньо, щоб отримати точну оцінку.
Оскільки світло рухається майже 300 000 кілометрів (186 411 миль) в секунду, то для подорожі потрібно трохи більше секунди. А потім повернутися потрібно ще секунду. Обчисливши точну кількість часу, необхідного світлу, щоб здійснити подорож, астрономи можуть точно знати, наскільки далеко знаходиться Місяць у будь-який момент, аж до міліметрової точності.
З цієї методики астрономи також виявили, що Місяць повільно відходить від нас, з льодовиковою швидкістю 3,8 см (1,5 дюйма) на рік. Мільйони років у майбутньому Місяць на небі здасться меншим, ніж сьогодні. І через мільярд років Місяць буде візуально меншим за Сонце, і ми більше не будемо відчувати повні сонячні затемнення.
Ми написали багато статей про журнал «Місяць для космосу». Ось стаття про те, як LCROSS виявив відра води на Місяці, і ось стаття про те, скільки часу потрібно, щоб дістатися до Місяця.
Якщо вам потрібна додаткова інформація про Місяць, перегляньте Посібник з дослідження сонячної системи НАСА на Місяці, і ось посилання на сторінку Місячних та планетарних наук НАСА.
Ми записали кілька епізодів Астрономічної ролі про Місяць. Ось хороший, Епізод 113: Місяць, Частина 1.
Podcast (аудіо): Завантажити (Тривалість: 3:13 - 2,9 МБ)
Підписатися: Apple Podcasts | Android | RSS
Podcast (відео): Завантажити (67,5MB)
Підписатися: Apple Podcasts | Android | RSS
