JAKá JE VZDáLENOST NA MĚSíC?

Send

Krátká odpověď zní, průměrná vzdálenost k Měsíci je 384 403 km (238 857 mil). To se týká skutečnosti, že Měsíc obíhá kolem Země v eliptickém vzoru, což znamená, že v určitých časech bude otcem pryč; zatímco u jiných to bude blíž.

Číslo 384 403 km je tedy průměrnou vzdáleností, kterou astronomové nazývají polořadovkou. V nejbližším bodě (známém jako perigee) je Měsíc vzdálený jen 363 104 km (225 622 mil). A v nejvzdálenějším bodě (nazývaném apogee) se Měsíc dostane na vzdálenost 406 696 km (252 088 mil).

To znamená, že vzdálenost od Země k Měsíci se může lišit o 43 592 km. To je docela velký rozdíl, a to může způsobit, že se Měsíc bude jevit dramaticky odlišnou velikostí v závislosti na tom, kde je na své oběžné dráze. Například velikost Měsíce se může lišit o více než 15% od okamžiku, kdy je nejblíže k nejvzdálenějšímu bodu.

Může to také dramaticky ovlivnit, jak jasný je Měsíc, když je ve své plné fázi. Dalo by se očekávat, že nejjasnější plné měsíce nastanou, když je Měsíc nejblíže, který je obvykle o 30% jasnější než když je nejvzdálenější. Když je to úplněk a je to blízký měsíc, je to známé jako Supermoon; který je také známý pod svým technickým názvem - perigee-syzygy.

Chcete-li získat představu o tom, jak to všechno vypadá, podívejte se na výše uvedenou animaci, kterou vyšlo ve vědeckém vizualizačním studiu Goddard Space Flight Center v roce 2011. Animace ukazuje geocentrickou fázi, libraci, úhel polohy osy a zdánlivý průměr měsíc po celý rok, v hodinových intervalech.

V tuto chvíli by se měla zeptat: jak víme, jak daleko je Měsíc? To záleží na když mluvíme. V dobách starověkého Řecka se astronomové spoléhali na jednoduchou geometrii, průměr Země - který již vypočítali jako ekvivalent 12 875 km (nebo 8 000 mil) - a na měření stínů, aby se první (relativně) přesný odhady.

Když pozorovali a zaznamenávali, jak stíny fungují po dlouhou dobu historie, staří Řekové určili, že když je předmět umístěn před Sluncem, délka stínu, který vytvoří, bude vždy 108krát větší než průměr samotného objektu. Kulička měřící 2,5 cm (1 palec) napříč a umístěná na hůlce mezi Sluncem a zemí vytvoří trojúhelníkový stín, který se rozprostírá na 270 cm (108 palců).

Toto zdůvodnění bylo poté aplikováno na jevy Lunar a Solar Eclipses.

V prvním případě zjistili, že Měsíc byl nedokonale blokován stínem Země a že stín byl zhruba 2,5krát větší než Měsíc. V posledně jmenovaném poznamenali, že Měsíc měl dostatečnou velikost a vzdálenost, aby blokoval Slunce. Navíc by stín, který by vytvořil, byl ukončen na Zemi a skončil by ve stejném úhlu, jaký stín Země dělá - což by jim vytvořilo verze stejného trojúhelníku různých velikostí.

S použitím výpočtů na průměru Země Řekové usoudili, že větší trojúhelník bude měřit jeden průměr Země na své základně (12 875 km / 8000 mil) a bude dlouhý 1390 000 km (864 000 mil). Druhý trojúhelník by byl ekvivalentní průměru 2,5 Měsíce širokého a protože trojúhelníky jsou přiměřené, 2,5 Měsíce obíhají vysoké.

Sečtením těchto dvou trojúhelníků se získá ekvivalent 3,5 Měsíční orbity, což by vytvořilo největší trojúhelník a poskytlo (opět relativně) přesné měření vzdálenosti mezi Zemí a Měsícem. Jinými slovy, vzdálenost je 1,39 milionu km (864 000 mil) děleno 3,5, což odpovídá přibližně 397 500 km (247 000 mil). Ne tak úplně, že to dopadlo, ale není to špatné pro staré národy!

Dnes se milimetrová přesnost měření lunární vzdálenosti provádí měřením času potřebného k tomu, aby světlo cestovalo mezi stanicemi LIDAR zde na Zemi a retroreflektory umístěnými na Měsíci. Tento proces se nazývá experiment Lunar Laser Ranging, což byl proces umožněný díky úsilí misí Apollo.

Když astronauti navštívili Měsíc před více než čtyřiceti lety, nechali na měsíčním povrchu řadu zpětných odrazů zrcadel. Když vědci tady na Zemi střílí laser na Měsíc, světlo z laseru se odráží přímo na ně z jednoho z těchto zařízení. Za každých 100 kvadrilionů fotonů na Měsíc se vrátí jen hrstka, ale to stačí k přesnému posouzení.

Protože se světlo pohybuje rychlostí téměř 300 000 kilometrů (186 411 mil) za sekundu, cesta trvá trochu déle než sekundu. A pak to trvá asi sekundu, než se vrátí. Výpočtem přesného času potřebného k tomu, aby se na cestu vydalo světlo, jsou astronomové schopni přesně vědět, jak daleko je Měsíc kdykoli, až do milimetrové přesnosti.

Z této techniky astronomové také zjistili, že Měsíc se od nás pomalu unáší rychlostí ledu 3,8 cm (1,5 palce) za rok. Milióny let se v budoucnu budou na obloze jevit menší než dnes. A za zhruba miliardu let bude Měsíc vizuálně menší než Slunce a už nebudeme zažívat úplné zatmění Slunce.

Napsali jsme mnoho článků o Měsíci pro časopis Space. Zde je článek o tom, jak LCROSS objevil kbelíky vody na Měsíci, a zde je článek o tom, jak dlouho trvá dostat se na Měsíc.

Pokud byste chtěli získat více informací o Měsíci, podívejte se na Průvodce průzkumem sluneční soustavy NASA na Měsíci a zde je odkaz na stránku NASA Lunar and Planetetary Science.

Nahráli jsme několik epizod astronomického obsazení o Měsíci. Tady je dobrý, Epizoda 113: Měsíc, 1. část.