Aká je vzdialenosť medzi Zemou a Mesiacom? Odpoveď nie je taká jednoduchá, ako si myslíte...
Mesiac je najznámejším objektom na nočnej oblohe a má obrovský vplyv na život tu na Zemi. Aká je však presná vzdialenosť medzi Zemou a Mesiacom? A prečo táto otázka nie je taká jednoduchá, ako sa zdá? Astronómka Kráľovského observatória Affelia Wibisono vysvetľuje všetko...
The priemer vzdialenosť medzi Zemou a Mesiacom je 384 400 km (238 855 míľ) .
Svetlo sa pohybuje rýchlosťou 300 000 kilometrov za sekundu, takže cesta svetla z Mesiaca späť na Zem trvá asi 1,3 sekundy. Inými slovami, Mesiac je od Zeme vzdialený 1,3 svetelnej sekundy .
Žiadna dráha nie je dokonale kruhová. Niektoré sú si veľmi blízke, no všetky majú aspoň mierne elipsovitý tvar. Astronómovia môžu zmerať, ako blízko k dokonalému kruhu je obežná dráha, vypočítaním jej „excentricity“.
To je vyjadrené číslom, ktoré je medzi 0 a 1. Čím bližšie je excentricita k 0, tým bližšie je orbita ku kruhu. V skutočnosti si kruh možno predstaviť ako špeciálny druh elipsy, ktorá má excentricitu 0.
Kráľovná Alžbeta má dvoje narodeniny
Obežná dráha Venuše je najmenej excentrická zo všetkých planét našej slnečnej sústavy a je najbližšie ku kruhu s hodnotou 0,007. Merkúr je najexcentrickejší s hodnotou 0,2.
The excentricita obežnej dráhy Mesiaca je 0,05 . Okrem toho sa Zem nenachádza ani v samom strede obežnej dráhy Mesiaca. Nachádza sa v jednom z ohniskov eliptickej obežnej dráhy Mesiaca, takže je bližšie k jednému okraju obežnej dráhy ako k druhému.
Astronómovia majú tendenciu hovoriť o troch rôznych číslach, keď hovoria o vzdialenosti medzi Zemou a Mesiacom.
Pri jeho najvzdialenejší bod od Zeme je Mesiac asi 405 696 km (252 088 míľ) preč a astronómovia hovoria, že Mesiac je v apogee („Apo“ znamená „preč“).
Na druhej strane, keď je Mesiac pri perigee („peri“ znamená „blízko“), Mesiac je na svojom mieste najbližšie priblíženie k Zemi . Vzdialenosť medzi nimi je len 363 104 km (225 623 míľ).
Tieto dve čísla sa líšia o 42 592 km (26 465 míľ) – viac ako trikrát väčšie ako priemer Zeme! Priemerná vzdialenosť medzi Zemou a Mesiacom je 384 400 km (238 855 míľ) .
Eliptická dráha Mesiaca so vzdialenosťami v apogeu a perigeu. Všimnite si, že Zem nie je v samom strede obežnej dráhy a že excentricita obežnej dráhy je tu zveličená! Poďakovanie: NASA/Luc Viator/Affelia Wibisono.
Ovplyvňujú nás však tieto dve vzdialenosti nejakým spôsobom? Nie naozaj. Spln bude vyzerať o niečo väčší, ak nastane počas perigea (niekedy nazývaný supermesiac) a o niečo menší v apogeu (mikromesiac). Rozdiel však nebude ľahko viditeľný voľným okom a fotografické porovnanie vedľa seba je jediný spôsob, ako ho skutočne vidieť.
môžete vidieť zatmenie dnes večer
Porovnanie mikromesiaca a supermesiaca. Zdá sa, že supermesiace sú o 14 % väčšie a o 30 % jasnejšie ako mikromesiac. Poďakovanie: Marcoaliaslama.
Náš príliv a odliv je spôsobený gravitačnou silou Mesiaca a Slnka a rotáciou Zeme . Prílivy sú najvyššie a odlivy najnižšie, keď je spln alebo nový mesiac, a to z dôvodu gravitačnej sily nášho prirodzeného satelitu a súčtu hviezd. Tieto prílivy sa nazývajú jarné prílivy, keďže prílivy vyvierajú a vracajú sa späť, nemajú nič spoločné s jarným obdobím. V perigeu bude gravitačná sila Mesiaca o niečo silnejšia ako zvyčajne, takže rozdiel medzi prílivom a odlivom by bol väčší – ale len asi o 5 cm! Podobne, keď je Mesiac v apogeu, rozdiel medzi prílivom a odlivom bude len o 5 cm menší ako zvyčajne.
Najväčšie prílivy a odlivy nastanú, keď sa Slnko, Mesiac a Zem zarovnajú, pretože gravitačná sila Slnka a Mesiaca sa spoja. Prílivy sú menšie a vyskytujú sa, keď sú Slnko a Mesiac na seba kolmé. Poďakovanie: NASA/Luc Viator/HalloweenNight/Affelia Wibisono.
Keďže Mesiac obieha okolo Zeme a Zem obieha okolo Slnka, Mesiac aj Zem sú od Slnka rovnako vzdialené. V priemere, Zem a Mesiac sú asi 150 miliónov kilometrov (alebo 93 miliónov míľ) od Slnka!
Táto vzdialenosť je taká veľká, že svetlu trvá osem minút, kým sa k nám dostane (pamätajte, že svetlo sa šíri rýchlosťou 300 000 kilometrov za sekundu). To znamená, že ak by Slnko prestalo svietiť práve teraz, nevedeli by sme to ďalších osem minút.
V priemere by to trvalo tri dni , ale záleží na tom, akou rýchlosťou cestujete a akej presnej trase idete. Závisí to aj od toho, čo chcete robiť – prechod okolo Mesiaca nevyžaduje, aby ste spomalili, aby ste sa dostali na jeho obežnú dráhu, čím sa minimalizuje čas potrebný na to, aby ste sa tam dostali.
Rekord v najkratšom čase cesty na Mesiac momentálne drží New Horizons kozmická loď s časom 8 hodín a 35 minút.
Prvou kozmickou loďou, ktorá sa pokúsila dostať na Mesiac, bola loď Sovietskeho zväzu Mesiac 1 v roku 1959. Žiaľ, nespomalil natoľko, aby svoju misiu dokončil, no do blízkosti Mesiaca sa dostal do 34 hodín (1 deň 10 hodín).
ktorý sa oženil so škótskou kráľovnou
SMART 1 , kozmická loď Európskej vesmírnej agentúry poháňaná iónovým motorom, bola vypustená v roku 2003. Bola veľmi úsporná, ale jej cesta trvala 13,5 mesiaca!
Ľudské cestovanie vesmírom bude zvyčajne trvať dlhšie ako tie robotické. V priemere deväť misií s posádkou na Mesiac (vrátane Apolla 8, Apolla 10, Apolla 13 a šiestich, ktoré pristáli na povrchu) trvalo len niečo vyše 78 hodín (3 dni 6 hodín), kým vstúpili na obežnú dráhu Mesiaca. Najrýchlejšie bolo Apollo 8, ktoré trvalo 2 dni, 21 hodín a 8 minút, zatiaľ čo Apollo 17 trvalo najdlhšie s časom 3 dni, 14 hodín a 41 minút (časy zahŕňajú čas strávený na obežnej dráhe Zeme).
Ak by ste išli rýchlosťou 40 mph, cesta na Mesiac by trvala približne 5 791,375 hodín. To však závisí od toho, či je Mesiac v apogeu alebo perigeu – a samozrejme, aké máte raketové auto.
The dokončenie cyklu lunárnej fázy trvá 29,5 dňa a je priamo spojená s obežnou dráhou Mesiaca okolo Zeme. To však nie je to, ako dlho trvá jeden obeh. Namiesto toho Mesiacu trvá jeden obeh okolo Zeme 27,3 dňa .
Tento rozdiel pochádza z toho, ako meriate pohyby objektov v priestore. Keďže v priestore neexistujú žiadne skutočne pevné body, s ktorými by sa dalo merať, ste nútení používať objekty, o ktorých sa predpokladá, že sa do nich v rámci primeranej miery neistoty nepohybujú.
Veľmi vzdialené hviezdy a galaxie, hoci sú všetky technicky v pohybe, sa na oblohe v ľudských časových mierkach výrazne nepohybujú. Preto ich možno považovať za fixné.
Ak zmeriate, ako Mesiac obieha v porovnaní s týmito vzdialenými hviezdami, dostanete 27,3 dňa, skutočnú obežnú dobu Mesiaca. Fázy Mesiaca však závisia od toho, ako sú Mesiac, Zem a Slnko umiestnené. Počas doby, keď Mesiac obieha okolo Zeme, sa Zem posunula na svoju obežnú dráhu okolo Slnka. V skutočnosti Mesiac potrebuje pár dní navyše, aby dobehol a vrátil sa do rovnakého bodu vo vesmíre vzhľadom na Slnko. Preto 29,5-dňový cyklus lunárnej fázy.
Možno ste si všimli, že Mesiac v splne vyzerá vždy približne rovnako. Na Mesiaci v splne vždy vidíte rovnaký vzor kráterov, kopcov, údolí a kobyliek (morí). V skutočnosti, ak sa pozriete na ktorúkoľvek fázu Mesiaca, bude vždy vykazovať rovnaké črty, aj keď nie všetky budú rozsvietené.
Dôvodom je to, že Mesiac sa točí rovnakou rýchlosťou, akou obieha okolo Zeme, s výnimkou niekoľkých menších výkyvov (známych ako librácia), ktoré prinesú do zorného poľa o niečo viac Mesiaca. To znamená, že zo Zeme vidíme len blízku stranu Mesiaca a nikdy odvrátenú stranu. Toto je niekedy známe ako temná strana Mesiaca - nie preto, že je v skutočnosti temná, ale preto, že bola tajomná a neznáma, kým ju ľudia nepreskúmali.
Výsledkom je veľmi pomaly rotujúci Mesiac: od poludnia do poludnia na Mesiaci trvá 29,5 dňa. Denné svetlo trvá asi dva týždne a nočné ďalšie dva týždne. To spolu s absenciou atmosféry na Mesiaci znamená, že teplota sa prudko mení z viac ako 100 °C cez deň na približne -150 °C v noci.
Astronómovia zistili, že Mesiac sa v súčasnosti každý rok vzďaľuje od Zeme o 3,8 cm!
prvý objekt vo vesmíre
Astronauti z misií Apollo 11, 14 a 15 a dvoch roverov Sovietskeho zväzu, Lunochod 1 a Lunochod 2 , zanechalo na povrchu Mesiaca celkovo päť zrkadiel. Astronómovia na Zemi môžu odrážať laserové lúče od týchto zrkadiel a zaznamenávať čas potrebný na návrat lasera. Vieme, ako rýchlo sa pohybuje laserový lúč (rýchlosť svetla), takže môžeme ľahko vypočítať vzdialenosť, ktorú laserový lúč prešiel. Vzdialenosť Zem-Mesiac by potom bola polovica tejto hodnoty.
Retroreflektorové zrkadlo, ktoré zanechali Neil Armstrong a Edwin ' Buzz' Aldrin ako súčasť lunárneho laserového meracieho experimentu . Kredit : NASA .
To by znamenalo, že v ďalekej budúcnosti celkomzatmenia Slnkabude minulosťou, pretože Mesiac sa bude javiť ako menší: preto jeho kotúč nebude dostatočne veľký, aby úplne zakryl Slnko. Podľa teórie sa nakoniec zastaví zo Zeme asi za 50 miliárd rokov. Slnko by však už vstúpilo do ďalšej fázy svojho života dávno predtým, ako sa tak stane. Keď sa za približne 5 miliárd rokov roztiahne na hviezdu červeného obra, zatlačí Mesiac späť k Zemi a spôsobí jeho rozpad v dôsledku silných slapových síl.
Tento článok napísal astronóm z Kráľovského observatória v Greenwichi
01.06.2018: Affelia Wibisono