Какое расстояние от солнца до луны: Таблица расстояний от солнца до планет солнечной системы. (в км, световых годах и а.е.)

Расстояние от Луны до Солнца. Лаплас

Расстояние до луны онлайн. Расстояние до луны

Космос всегда интересовал человека. Далёкий, неизведанный и таинственный: возможности космических путешествий и открытие новых далеких миров неизменно волновали человека. Ближайшим к нам небесным телом является земной спутник Луна, поэтому неудивительно, что ещё на заре освоения космоса человек пытался долететь именно до этого небесного тела. Расскажем вам о том, сколько нужно лететь до Луны и поговорим об истории ее освоения.

Вконтакте

Битва за космос: история освоения

Советский Союз первым смог отправить человека в космос, выиграв тем самым негласное соревнование с Соединенными Штатами Америки. В ответ на это стали развивать свою лунную программу, которая подразумевала первоначально орбитальные облеты спутника, а в последующем и высадку людей на Луну.

Сколько средств ушло на данную программу подсчитать невозможно. Специалисты отмечают, что в сопоставимых ценах реализация этой программы оценивается в 500 миллиардов долларов. Специально для таких полетов НАСА разработало ракету Сатурн 5, которая позволяла добраться до Луны за 3-4 дня. Этот ракетоноситель был самой мощной на те времена ракетой, которая могла покрыть огромное расстояние в несколько сотен тысяч км от Земли до нашего спутника на максимально короткий срок.

Первым человеком, ступившим на поверхность Луны, стал американец Нил Армстронг, который в 1969 году в составе миссии Аполлон 11 смог посадить лунный модуль неподалеку от моря Спокойствия. В последующем было отправлено несколько успешных американских пилотируемых миссий, а в общей сложности на поверхности спутника побывало около десятка астронавтов, которые провели многочисленные исследования и привезли на Землю более 20 килограмм лунного грунта.

Спустя несколько лет интерес к Луне угас, и было решено свернуть дорогостоящую программу полетов. Объясняется подобное дороговизной пилотируемых полетов, поэтому в США и в Советском Союзе решили сконцентрировать свое внимание на околоземном исследовании космоса и строительстве обитаемых станций на орбите Земли. Летать на орбиту Земли было куда проще и дешевле, а создание орбитальной станции позволило существенно продвинуться в развитии исследований космоса.

Интерес к далеким полетам угас почти на 30 лет. Лишь сегодня, когда человечество задумывается об исследовании и , вновь появился интерес к нашему спутнику, который рассматривают в качестве возможной перевалочной базы для далёких межпланетных перелетов. Человечество сделало существенный шаг вперёд в области ракетостроения, что позволяет не только удешевить такие полеты, но и сделать их намного быстрее и безопаснее.

История покорения:

Сколько лететь до Луны

Спутник вращается вокруг Земли по слегка приплюснутой эллиптической орбите. Поэтому расстояние от Земли до Луны может меняться от 355 до 404 тысяч километров. Многим из нас сложно представить подобное расстояние от Земли до Луны. Чтобы преодолеть такой путь, потребуется:

Если идти пешком , то потребовалось бы 9 лет непрерывной ходьбы.
На автомобиле , который движется со скоростью около 100 километров в час, можно было бы добраться до Луны за 160 дней.
На самолете , способном разогнаться до 800 км/ч, лететь нужно около 20 суток.

На космическом корабле Аполлон, который разгонялся до скорости в несколько тысяч км в час, можно было добраться до Луны за 72 часа.
Время полета на современном космическом аппарате составляет 9 часов.

Теоретически, полёт на Луну на современных ракетах, даже несмотря на удаление в 380–400 тысяч километров, не представляет особой сложности. Не требуется подбирать время для старта ракетоносителя, так как минимальное и максимальное расстояние до спутника не столь велико. Длительность таких перелетов составляет лишь несколько дней, что позволяет решить проблема радиации в космосе, которая увеличивается при вспышках на Солнце.

Современные тяжелые ракетоносители, которые разрабатываются специально для полета на Марс, могли бы также использоваться для перелетов до Луны и обратно. В данном случае полёт на расстояние в 400 тысяч км занял бы 15–17 часов в одну сторону. Единственный нюанс подобных полетов состоит в том, необходимо первоначально обустроить лунную базу, где бы приземлялись спускаемые модули, что и позволило бы проводить исследование нашего спутника или даже жить на базе в течение определённого времени.

Перспективы дальних полетов и исследовательских миссий

Споры о целесообразности исследования Луны и полетов на наш спутник не утихают и по сей день. Если первоначально на заре исследования и покорения человеком космоса интерес к таким полетам, даже несмотря на расстояние в несколько сотен тысяч км, был чрезвычайно высок, то в последующем люди просто поняли бесперспективность обустройства базы на Луне, которая не имела каких-либо полезных ископаемых, что и делало такие дорогостоящие полеты попросту бессмысленными.

Однако сегодня, когда человечество задумывается о первых полетах на Марс и колонизации Красной планеты, именно Луна на некоторое время может стать перевалочной базой, что, в свою очередь, упростит дальние межпланетные перелеты. Наш спутник может фактически стать испытательным полигоном, что и позволит в последующем заселять Марс и другие пригодные для жизни планеты.

С развитием технологий существенно упростились полеты к нашему естественному спутнику, а обустройство тут обитаемой базы уже не кажется чем-то из разряда фантастики. Лететь до Луны стало проще и безопаснее. В ближайшие десять лет подобные перелеты, несмотря на расстояние до Луны в почти 400 тысяч км, станут обыденным делом, а человек вновь вернётся к исследованию дальнего радиуса Земли.

По эллиптической орбите, а значит, в какой-то момент она будет находиться дальше, а в какой-то, наоборот, — ближе.

Вот почему 384 403 км считается средним расстоянием до Луны или, как говорят астрономы, является «большой полуосью орбиты Луны».

Когда Луна находится в самой ближайшей к Земле точке (перигее), нас разделяет всего 363 104 км. А расстояние от самой удаленной точки (апогея) до Земли – целых 406 696 км.

Получается, что расстояние от Земли до Луны варьируется в пределах 43 592 км. Именно благодаря этой довольно большой разнице Луна на ночном небе бывает разного размера. В перигее Луна выглядит для нас на 15% больше, чем в апогее.
Разница расстояний сказывается и на яркости Луны, когда она достигает своей полной фазы. В ближайшей к Земле точке полная Луна обычно на 30% ярче, чем на максимальном удалении от нашей планеты. Когда полная Луна находится в перигее, ее называют «суперлуна».

На видео («Один год Луны за 2,5 минуты») можно полюбоваться Луной во всей ее изменчивой красе:

Возникает весьма логичный вопрос: откуда мы знаем, на каком расстоянии находится Луна? Ответ зависит от того, о какой эпохе мы говорим. В Древней Греции, например, астрономы использовали для своих вычислений познания в области геометрии.
Долгое время древние греки наблюдали за тенями и выяснили, что, когда объект расположен перед , длина его тени в 108 раз превосходит его реальный диаметр. Так мяч диаметром 2,5 см, помещенный на палочке между Солнцем и поверхностью Земли, даст треугольную тень протяженностью 270 см.
Это наблюдение в дальнейшем было использовано для изучения лунных и солнечных затмений. При лунном затмении греки замечали, что спутник не полностью закрывался тенью Земли, а ширина этой тени была примерно в 2,5 раза больше Луны. При солнечном затмении отмечалось, что размер Луны и ее местоположение в этот момент были достаточными для того, чтобы полностью перекрыть Солнце. Тень, которую она отбрасывала, оканчивалась на Земле, причем, под тем же углом, что и тень от Земли, что делало обе тени двумя версиями одного и того же треугольника, только разного размера.

Греки сделали вывод, что основание большего из двух треугольников будет равняться одному диаметру Земли (на тот момент этот показатель уже был вычислен и составил 12 875 км), а его длина – 1 390 000 км. Меньший же треугольник будет в 2,5 раза шире диаметра Луны, и, т.к. треугольники пропорциональны, его высота будет в 2,5 раза больше высоты орбиты Луны. Соединив эти треугольники греки получили эквивалент 3,5 лунных орбит. Разделив вычисленное ранее значение 1,39 млн км на 3,5, они получили относительно точное расстояние до Луны, равное 397 500 км. Совсем неплохо для древнего народа!
Сейчас расстояние до Луны можно рассчитать с точностью до нескольких миллиметров. Ученым достаточно засечь, за какое время лазерный луч, пущенный с Земли, дойдет до специального рефлектора, установленного на Луне, и вернется обратно.

Определение так называемой лазерной локации Луны стало возможным более сорока лет назад, после того, как астронавты миссии Аполлон установили целую серию рефлекторов на поверхности нашего спутника. Лазерный луч, пущенный с Земли, отражается от одного из этих рефлекторов и возвращается на нашу планету.

Правда, из 100 квадрильонов пущенных в сторону Луны фотонов на Землю возвращается не так много, но этого достаточно для высокоточного расчета расстояния.
Т.к. скорость света составляет почти 300 000 км/с, лазерному лучу хватает чуть больше секунды, чтобы достигнуть поверхности Луны. Столько же занимает обратный путь. Фиксируя точное время, которое понадобилось свету, чтобы добраться до Луны и обратно, астрономы затем с легкостью высчитывают точное расстояние до Луны в данный момент времени.

Благодаря этому способу расчета расстояния ученым стало известно, что Луна медленно удаляется от нашей планеты. Каждый год – на 3,8 см. А это значит, что через миллионы лет Луна на небосклоне будет казаться меньше, чем она видится нам сейчас. А через миллиард лет или около того Луна будет выглядеть меньше Солнца, и полные солнечные затмения навсегда уйдут в прошлое.

Среднее расстояние от Земли до Луны принято измерять между осями центров Луны и Земли, и этот способ вычислений необходим из-за постоянного движения, которое совершают оба участника космического процесса. Повинуясь силе всемирного тяготения, единственный спутник планеты Земля и первый сателлит Солнечной системы, если вести традиционный отсчет от светила, то приближается, то удаляется от нее под действием разновекторных притяжений. Расстояние до Луны от Земли в километрах – это вариативная величина, определяемая периодами движения космических тел, их фазами и циклами, периодами взаимодействия.

Вид с Луны

Краткая история вопроса

Попытки определить дистанцию между спутником и планетой делались с того момента, когда человек осознал, что Луна – не отверстие в твердом небосводе, сквозь которое ночью на планету попадает свет. Общеизвестная цифра в 384400 километров (если уж совсем точно, то 384399 км) может приводиться компетентными источниками как число, полученное по отношению к астрономической единице.

Но среднее расстояние – это величина большой полуоси орбиты Луны, и оно составляет 384000 км. А за астрономическую единицу принято принимать расстояние от Земли до звезды, которая является центром и основной движущей силой Солнечной системы.

Солнечная система

Ее третья планета, первая с имеющимся спутником, удалена от своего сателлита на 0,00257 астрономической единицы. Последняя – тоже результат сложных вычислений, и она составляет среднее расстояние от Земли до Солнца. Самый близкий к месту обитания человечества, загадочный и постоянно присутствующий на ночном небосклоне спутник планеты всегда привлекал внимание человека.

Луна была таинственной и непонятной для первобытного сознания.

Ее способность двигаться по небосклону и видоизменяться придавала ей мистичность и загадочность, вследствие чего рождалась масса верований и суеверий. Зарождение науки, постоянное наблюдение за перемещениями на небосводе и тенями, отбрасываемыми на Землю, наводили на размышления и расчеты.

В центре современной европейской и мировой цивилизации – Древней Греции – астрономы проводили постоянное наблюдение за движением теней и самих небесных светил, которые были самыми яркими и доминантными на земном небосклоне. Не отставали от них и ученые-астрономы других исторических периодов:

Аристарх Самосский, пытавшийся определить с помощью прямоугольного треугольника, на каком расстоянии Луна находится от Земли, ошибся почти в 29 раз. Это произошло, потому что у греков не было возможности провести абсолютно точные астрономические наблюдения.
Спустя столетие Гиппарх Никейский получил другие результаты, использовав как единицу измерения радиус земного шара. Он определил расстояние между Землей и Луной с точностью, поражающей воображение современного человека. Рассчитать с помощью геометрии, наблюдения за тенями, простых угломерных и оптических инструментов данную дистанцию с такой минимальной погрешностью (380–382 тыс. км) мог только по-настоящему гениальный ученый.
В настоящее время определить, какова удаленность, смогли с помощью лазерного луча. Отражатель, установленный космической миссией на лунной поверхности, посылает пучок лучей, часть из которых возвращается к специальному детектору. Основные цифры в этом методе – скорость света и время, затраченное лучами на прохождение расстояния, и этот точный метод позволил сделать измерения практически без погрешностей.

Магнитное поле Земли

Расчет удаленности в современной астрономии основан на многих показателях – данных, полученных с земной поверхности, с помощью радиосигналов и лазерных лучей, космических аппаратов и телескопов, вычислительных машин и перманентных наблюдений.

Читайте также: На каком расстоянии находится МКС от Земли: километры до космической станции

Небесной картинке свойственно постоянно меняться, потому что тела в ней совершают неуклонное движение. Ближний к планете объект то уходит, то возвращается по своей эллиптической орбите, поэтому расстояние может составлять максимальные или минимальные цифры.

Считается, что сегодня знания человека позволяют измерить его с точностью до сантиметра. Однако в статьях, найденных в поисковике, могут называться вариативные или противоречивые цифры. Также иногда утверждается, что точные данные до сих пор неизвестны.

Орбита Луны

Об определении удаленности и вариантах ее значения

Википедия – популярный проект, к которому принято обращаться, если в каких-либо данных возникают сомнения. Ответ на запрос, каково расстояние от Земли до Луны, содержит несколько цифр, средняя из них – 384 тыс. 467 км.

Постоянное перемещение в пространстве Вселенной не позволяет ответить на вопрос об удаленности одной общей цифрой, поэтому для ответа необходимо знание отдельных параметров. Следует учитывать, где Луна должна находиться по отношению к земной поверхности, куда она будет идти в зависимости от фазы.

Размеры планет

Даже самый точный ответ невозможен в реальном времени. Потому что пока будут производиться подсчеты, она продолжает движение, вследствие чего полученный результат претерпит ощутимые изменения.

Для получения примерных знаний об удаленности пятого по величине спутника планет Солнечной системы и единственного небесного тела, на котором побывал человек (кроме Земли), можно проанализировать некоторые данные, полученные путем многолетнего мониторинга за Луной.

Среднее расстояние от Земли

Перигей

Перигей (самая близкая к третьей планете точка лунной орбиты) при разных условиях составляет, в среднем, 363000 км. Если совсем точно, то 363104 километра, а 000 приводят для упрощения представлений.

Предмет многочисленных верований, суеверий и предсказаний астрологов в минимальном значении может отклоняться довольно далеко от 363000 (356 тыс. 400 км и 370400 – довольно значительные расстояния по земным меркам). В последнее время фазам Луны, ее расположению, близости или удаленности от землян принято придавать огромное значение.

Вид со спутника

Людям стало привычно слушать прогнозы астрологов, связанные с белой Луной (перигеем) и черной (апогеем, или максимальной удаленностью от Земли), рассматривать устрашающие фото, читать, где находится в это время Марс и под каким зодиакальным созвездием находятся определенные дни месяца.

Если отбросить мистические составляющие и расхожие суеверия, можно достаточно серьезно принимать за достоверные данные результаты прогнозов. Космические масштабы не исключают действия силы всемирного тяготения, согласно которой не только Земля действует на Луну, но и сателлит влияет на процессы своего основного владельца, а колоссальная масса центра Солнечной системы позволяет ему удерживать и вращать свои планеты вместе со спутниками, несмотря на среднее расстояние в почти 150 (149,6) млн км.

Наглядно это представлено в таблице.

Цифра 380 тыс. км (384467 км) – это расстояние между центрами Луны и Земли, иногда определяемая как 0,00257 а. е., приблизительно равняется 30 земным диаметрам, а значение в 384399 километров – это большая полуось эллиптической орбиты, по которой совершает свое движение самое близкое к планете космическое тело. При этом само понятие стабильной Вселенной не может приниматься как данность.

Наши планеты

Космос постепенно изменяется под влиянием разновекторных сил и взаимовлияний. Даже Луна каждый год удаляется от планеты Земля на 38 миллиметров под влиянием гравитационно-приливного ускорения, а ее орбитальные изменения колеблются от максимального перигея до самого большого апогея.

Читайте также: Расстояние от Солнца до Плутона: среднее в км, световых годах и а. е.

Апогей

Это полная противоположность перигею, условная точка лунной орбиты, так называть ее стали от терминологии древних греков, впоследствии перешедшей в язык науки – латынь. Во время полного оборота вокруг своего основного центра вращения единственный земной спутник делает не ожидаемый круг, а эллипс.

Апсида – это название двух точек совершаемого пути, перицентра и апоцентра, ближайшей и наиболее удаленной, но и линия апсид может изменяться. Минимальное значение апогея – 404 тыс. км, максимальное – 406 тыс. 700 км. Подсчитано, что на разных этапах вращений, совершаемых Луной, она может дополнительно удаляться более чем на 25 тыс. км.

Расстояние от Земли

В основу современных способов измерения удаленности были положены разнообразные методы, вплоть до древнегреческих, графическое изображение которых дошло до наших дней. Точность вычислений Гиппарха, располагавшего только угломерными инструментами, поражает воображение, но не всегда упоминается заслуга Эратосфена, вычислившего окружность Земли и тем самым давшего опорную цифру Гиппарху.

Не менее поразительно, что данные о диаметре планеты, полученные на основании вычислений Эратосфена, позволили подойти максимально близко к цифре, известной до настоящего времени.

Смотрите видео на эту тему.

Изменение удаленности под влиянием времени

Сложные вычисления – основной метод определения расстояний, который со временем приобретает пугающие простого человека объемы.

Основная гипотеза происхождения космического тела, выброшенного на орбиту планеты примерно 4,5 миллиарда лет назад, состоит в столкновении Земли с другой гипотетической планетой.

Сразу после появления в земной орбите Луна была примерно в 20 раз больше нынешней и прекрасно наблюдалась над горизонтальной линией. Ученые считают, что она могла находиться на смешном по нынешним временам удалении, примерно в 15–20 тысячах километров. Зная диаметр, можно легко определить радиус.

Атмосфера Земли

Луна – крайне любопытное небесное тело, на которое оказывает влияние не только Земля, но и Солнце, а также другие составляющие Солнечной системы. Даже если не знать о гипотезе ее происхождения, можно предположить ее необычное возникновение, потому что она является единственным спутником нашей планеты, причем одним из крупнейших в Солнечной системе. Однако пробы лунного грунта показали давность в 4,1 млрд лет, что намного меньше, чем дата предполагаемой космической катастрофы.

С открытием Ньютоном теории всемирного тяготения появились научные объяснения многочисленным почему, которые возникли у ученых за долгие годы наблюдений. Например, почему записи о предсказаниях солнечных затмений знаменитыми исследователями древности не совпали с их реальным прохождением. Галлей предположил, что сутки Земли удлинились, а это произошло из-за постепенного удаления Луны. Чтобы подтвердить постепенное бегство естественного спутника, достаточно измерять расстояние на постоянной основе.

Минимальное расстояние от Земли до ее спутника

Радиолокация и прием лазерных сигналов показали, что ежегодное удаление равно 3.8 см, а по странному совпадению расстояние между планетой и спутником составляет 3.8 х 10 в 5 степени км. Кажется, что сосчитать, через сколько лет Луна покинет Землю, или та, под влиянием трения вследствие приливов и отливов повернется к спутнику одной стороной, несложно, достаточно знать простые формулы расчета.

Однако точно определить это время невозможно, даже зная, что год составляет 365 оборотов Земли вокруг Солнца (потому что на самом деле их больше, отсюда и погрешности в вычислениях, и в сутках ровно 36300 секунд), а скорость света составляет триста тысяч километров.

Звездное небо и Земля

Примерный отрезок времени, в который можно определять вероятное лунное бегство, – 616 млрд лет или даже больше, поэтому особенно размышлять, что будет, если… пока не стоит. Даже сложно определить период, когда не будет солнечных затмений, потому что спутник не будет отражать свет звезды (солнечные лучи).

Украшением ночного неба помимо россыпи звезд, безусловно, является Луна. Благодаря сочетанию ее размера и расстояния до Земли, она является вторым по яркости небесным объектом и может полностью заслонить солнечный диск во время затмения. Неудивительно, что ночное светило не одно тысячелетие притягивает к себе внимание человечества.

Если бы у Земли не было Луны, многое сложилось бы иначе:

сутки были бы значительно короче;
смена времен года и климат характеризовались бы нестабильностью;
происходили бы менее выраженные приливы и отливы;
появление на планете жизни в ее теперешнем виде было бы под вопросом.

Диаметр Луны

Среднее значение диаметра Луны не слишком большое по космическим меркам число — 3474,1 км. Это приблизительно в два раза меньше, чем расстояние от Москвы до Владивостока.

Тем не менее Луна занимает пятое место по размеру среди естественных спутников планет Солнечной системы:

Ганимед.
Титан.
Каллисто.
Луна.

А вот уже при сравнении размеров спутников по отношению к их планетам Луне нет равных. Имея диаметр, составляющий четверть земного, она занимает первое место. Кроме того, ее размер больше, чем у Плутона.

Какое расстояние от Земли до Луны

Величина непостоянная. В среднем между центрами планеты и ее естественного спутника 384 400 километров. В этом пространстве поместилось бы еще примерно 30 Земель, а свету для преодоления такого расстояния нужно 1,28 секунды.

Что если бы до ближайшего небесного тела можно было добраться на автомобиле со скоростью 95 км/час? Учитывая, что вся дистанция — это примерно 10 окружностей Земли, на путешествие ушло бы столько же времени, как и на 10 объездов планеты по экватору. То есть чуть меньше шести месяцев. Пока быстрее всего расстояние до Луны преодолела межпланетная станция «Новые горизонты», которая на своем пути к Плутону пересекла орбиту спутника спустя восемь с половиной часов после запуска.

Орбита Луны не идеальный круг , а овал (эллипс), внутри которого находится Земля. В разных точках он расположен ближе или дальше от планеты. Из-за этого, при вращении вокруг общего с Землей центра масс, спутник то приближается, то отдаляется. Так, меньше всего километров разделяет небесные тела, когда ночное светило находится в месте орбиты под названием перигей. В точке, обозначающейся как апогей, спутник наиболее отдален от планеты. Минимальное расстояние — 356 400 км, а максимальное — 406 700 км. Таким образом, дистанция колеблется от 28 до 32 земных диаметров.

Первые близкие к верным оценки расстояния до «соседки» Земли были получены еще во II в. н. э. Птолемеем. В наше время, благодаря современным светоотражающим приборам, установленным на спутнике, расстояние удалось измерить наиболее точно (с погрешностью в несколько см). Для этого на Луну направляют лазерный луч. Потом отмечают, за какой период он вернется к Земле, отразившись. Зная скорость света и время, за которое он достиг датчиков, несложно вычислить расстояние.

Как наглядно оценить размер Луны и ее расстояние до Земли

Земной диаметр примерно в 4 раза больше Лунного , а объем — в 64 раза. Расстояние до ночного светила равно примерно 30 диаметрам планеты. Чтобы наглядно оценить дистанцию от Земли до ее спутника и сравнить их размеры, понадобятся два мяча: баскетбольный и теннисный. Соотношения диаметров:

Земли (12 742 км) и Луны (3474,1 км) — 3,7: 1 ;
стандартного баскетбольного мяча (24 см) и теннисного (6,7 см) — 3,6:1.

Значения довольно близкие. Таким образом, если бы Земля была размером с баскетбольный мяч, то ее спутник — с теннисный.

Можно попросить людей представить , что Земля — это баскетбольный мяч, а Луна теннисный, и показать, насколько в таком масштабе спутник удален от планеты. Большинство, скорее всего, предположат расстояние от 30 см до нескольких шагов.

На самом деле, чтобы показать верное расстояние, придется отойти на чуть больше, чем семь метров. Так, между планетой и ее спутником в среднем 384 400 км, а это примерно 30 Земель или соответственно 30 баскетбольных мячей. Умножение диаметра спортивного снаряда на 30 дает результат 7,2 м. Это примерно 9 мужских или 11 женских шагов.

Видимый размер Луны с Земли

360 угловых градусов — вся окружность небесной сферы. При этом ночное светило занимает на ней примерно половину одного градуса (в среднем 31 минуту) — это угловой (видимый) диаметр. Для сравнения: ширина ногтя указательного пальца на расстоянии вытянутой руки — это примерно один градус, то есть две Луны.

По уникальному стечению обстоятельств видимые размеры Солнца и Луны для жителей Земли почти одинаковы. Это возможно из-за того, что диаметр ближайшей звезды в 400 раз превышает диаметр спутника, но и находится дневное светило во столько же раз дальше. Благодаря такому совпадению среди всех планет, вращающихся вокруг Солнца, только на Земле можно наблюдать его полное затмение.

Меняется ли размер Луны

Конечно же, истинный диаметр спутника остается одинаковым, однако видимый размер может меняться. Так, Луна кажется заметно больше во время восхода и заката . Когда ночное светило низко над горизонтом, расстояние до наблюдателя не уменьшается, а, наоборот, немного увеличивается (на радиус Земли). Визуальный эффект, казалось бы, должен быть обратным. Единого ответа, объясняющего причину иллюзии, нет. С уверенностью можно лишь заявить, что это красивое явление своим существованием обязано только особенностям работы человеческого мозга, а не, например, влиянию атмосферы Земли.

Расстояние между Луной и Землей периодически меняется от максимального (в апогее) до минимального (в перигее). Вместе с дистанцией варьируется и видимый диаметр спутника: от 29,43 до 33,5 угловой минуты. Благодаря этому возможны не только полные затмения , но и кольцевые (когда видимый размер Луны в апогее меньше солнечного диска). Примерно раз в 414 дней полнолуние совпадает с прохождением перигея. В это время можно наблюдать максимально большое ночное светило. Явление получило довольно громкое название суперлуние, однако видимый диаметр в этот момент всего лишь на 14% больше обычного. Разница очень незначительная, и простой наблюдатель отличий не заметит.

Благодаря точным измерениям расстояния, ученым удалось обнаружить сравнительно медленное, но постоянное увеличение дистанции между Землей и ее спутником. Скорость, с которой Луна отдаляется, — 3,8 см в год — слишком мала, чтобы можно было заметить существенное уменьшение видимого размера светила. Примерно в таком же темпе растут человеческие ногти. Тем не менее через 600 млн лет Луна настолько отдалится и, соответственно, уменьшится для земных наблюдателей, что полные солнечные затмения останутся в прошлом.

Стоит отметить, что спутник Земли , образовавшийся по современной теории от столкновения планеты с большим объектом 4,5 миллиарда лет назад, изначально находился в 10−20 раз ближе. Однако полюбоваться небом, украшенным светилом в 10−20 раз большего диаметра, чем сейчас, тогда было некому.

Видео

Понять, насколько далеко Луна находится от Земли, вы сможете, посмотрев это видео.

> > > Расстояние от Земли до Луны

Расстояние между Землей и Луной : самое близкое и дальнее расстояния между космическими телами. Узнайте, сколько планет поместятся между Землей и Луной на фото.

Если коротко, то расстояние от Земли до Луны в среднем составляет 384403 км. Но важно знать несколько нюансов. Мы не зря употребили слово «средний», потому что Луна проходит по эллиптическому пути и меняет удаленность.

Самое близкое и далекое расстояние от Земли до Луны

В ближайшей точке расстояние от Земли до Луны составляет 363104 км, а при максимальной отдаленности – 406696 км. Вы видите разницу в 43592 км, что довольно много. От этого меняется и ее кажущийся размер на 15%. Также сказывается на светимости, ведь она будет казаться на 30% ярче в полной фазе и при максимальном сближении. Этот момент именуют суперлуние.

Это видео выпустили в 2011 году, чтобы отобразить геоцентрическую фазу, угол осевой позиции, либрацию и кажущийся лунный диаметр за год.

Но как нам вообще удалось определить расстояние между Луной и Землей? Ну, все зависит от времени вычисления. Древние греки полагались на простые геометрические формулы. Они долгое время отслеживали изменение теней и догадались, что она должна быть в 108 раз больше диаметра тела. Отсюда возникли идеи о лунных и солнечных затмениях.

Ученые выяснили, что тень примерно в 2.5 раз больше лунной ширины. Сам объект обладает достаточными параметрами, чтобы периодически закрывать от нас Солнце. Зная земной диаметр и формулу треугольника, они вывели дистанцию в 397500 км. Не совсем точно, но это удивительные показатели для того времени.

Сейчас мы используем миллиметровое измерение – вычисление времени, за которое сигнал движется от Земли к объекту. Благодаря миссии Аполлон нам удалось провернуть это со спутником. Более 40 лет назад астронавты установили на его поверхности специальные отражающие зеркала, в которые с нашей планеты посылают лазерные лучи. Мы получаем слабую отдачу, но этого хватает, чтобы вывести максимально точное число.

Световая скорость составляет 300000 км/с, поэтому для преодоления пути нужно чуть больше секунды. Далее уходит еще столько же на возврат. Также эта техника помогла понять, что каждый год спутник отдаляется на 3.8 см, и через миллиарды лет он будет визуально казаться меньше звезды. Да, придется попрощаться с любимыми затмениями.

Если вспомнить о масштабах наших планет (особенно газовых гигантов), то удивляешься, что это может быть реальным. Чтобы понять, давайте взглянем на планетарные диаметры:

Меркурий – 4879 км
Венера – 12104 км
Марс – 6771 км
Юпитер – 139822 км
Сатурн – 116464 км
Уран – 50724 км
Нептун – 49244 км
Всего: 380008 км

Дистанция между нами и спутником составляет 384400 км. Получается, что мы еще и экономим 4392 км. Что же сделать с остатком? Ну, можно добавить Плутон, простирающийся на 2092 км, а также еще какую-нибудь карликовую планету. Конечно, физически они бы не смогли вращаться рядом, но сама возможность удивляет.

Наша Солнечная система: неужели мы одни такие?

1 июня 2015

Автор фото, Thinkstock

Подпись к фото,

До недавнего времени это были единственные известные нам планеты

Мы хорошо знакомы с Солнечной системой – ведь, по сути, это наш родной дом. Названия входящих в ее состав планет, порядок их расположения (а может быть, даже расстояние от Солнца) известны многим из нас еще со школы. Однако, как выяснил корреспондент BBC Earth, наш дом не очень похож на другие.

Есть четыре внутренние планеты, расположенные ближе всего к Солнцу, они называются планетами земной группы (или твердотельными планетами). Твердая поверхность позволяет ходить по ним или осуществлять посадки космических аппаратов. Есть четыре внешние планеты (за исключением относительно небольшого, состоящего из скальных пород и льда Плутона, планетный статус которого относительно недавно был пересмотрен — теперь он считается карликовой планетой), они представляют собой гигантские газовые шары, окруженные кольцами. А между внутренними и внешними планетами расположен пояс астероидов.

Такая стройная конфигурация, правда? Собственно, около столетия у нас ничего и не было, кроме нее. Но в 1995 г. ситуация изменилась. 20 лет назад астрономы обнаружили первую экзопланету — планету, обращающуюся вокруг звезды, но не Солнца, вне Солнечной системы. Это был газовый гигант, похожий по массе на Юпитер, который назвали 51 Пегаса b.

В последующие два десятилетия удалось открыть тысячи других планет. По некоторым оценкам, в нашей Галактике их сотни миллиардов. Таким образом, Солнечная система не уникальна.

И все-таки, несмотря на такое большое количество планетных систем, астрономы считают, что в определенном смысле Солнечная система стоит особняком. Как так?

«Становится все более очевидно, что Солнечная система нетипична», — говорит Грегори Лафлин, планетолог из Калифорнийского университета в Санта-Крузе.

Пока еще не совсем понятно, насколько велика эта нетипичность (ведь одно дело — панк, забредший на вечер встречи ветеранов колхозного движения, совсем другое – лепрекон, скачущий по улице на единороге), но ученые уже пытаются объяснить причины особенностей Солнечной системы.

Если она окажется космологической аномалией, то, возможно, таковой является и Земля — а с нею и жизнь на нашей планете.

Иными словами, нельзя исключать нашу уникальность во Вселенной.

Уникальная система?

Стоит только примириться с мыслью о том, что планеты в космосе встречаются не реже звезд, как перед нами возникает новое открытие — поразительное разнообразие их параметров. «Мы всегда питали надежду на то, что планет в космосе много, — говорит Лафлин. — И оказалось, что это действительно так. Но найденные нами экзопланеты разительно отличаются от планет Солнечной системы».

Автор фото, Johan Swanepoel Alamy

Подпись к фото,

Астероиды исчезли из внутренних районов Солнечной системы

При помощи орбитальной обсерватории «Кеплер» астрономам удалось обнаружить тысячи экзопланет самых разнообразных составов и размеров. Оказывается, существуют совсем миниатюрные планетные системы, сравнимые по размерам с Юпитером и четырьмя из крупнейших его спутников. В других системах плоскость обращения планет находится под большим углом к плоскости вращения звезд. Некоторые планеты обращаются вокруг двух звезд сразу — наподобие планеты Татуин с двумя солнцами из фильма «Звездные войны».

В нашей Солнечной системе есть два типа планет — маленькие каменистые и крупные газообразные. Но астрономы пришли к выводу, что большинство экзопланет не вписывается ни в одну из этих категорий. По размерам они, чаще всего, представляют собой нечто среднее: меньше Нептуна, но крупнее Земли.

Самые маленькие из обнаруженных экзопланет могут быть каменистыми – их иногда называют сверхземлями (не совсем корректный термин, поскольку сверхземля вовсе необязательно схожа с Землей — это всего лишь планета чуть большего размера). Более крупные экзопланеты, известные как горячие нептуны, в основном состоят из газов.

Удивительно то, что многие из этих планет находятся на очень малом удалении от своих звезд — меньшем, чем расстояние между Меркурием и Солнцем. В 2009 г., когда астрономы впервые обнаружили такие близкие к звезде орбиты, большинство ученых были настроены скептически. «Это казалось совершенно невероятным, люди просто не могли поверить, что такое бывает», — говорит Лафлин. Однако впоследствии при помощи обсерватории «Кеплер», запущенной в том же году, удалось подтвердить, что такой феномен не просто существует, а и весьма распространен. По всей видимости, в нашей Галактике суперземли вращаются на близких к звездам орбитах чуть ли не половине случаев.

Автор фото, NASA

Подпись к фото,

Юпитер и одна из его лун

В этом, говорит Лафлин, заключается одно из самых важных отличий Солнечной системы: «Внутри орбиты Меркурия (между Меркурием и Солнцем – Ред.) нет вообще ничего. Даже астероидов».

Еще одна странность Солнечной системы — это Юпитер. Крупные экзопланеты встречаются не так часто, и по большей части они обращаются по орбитам, сравнимым с земной или венерианской. Только примерно у двух процентов изученных звезд есть планеты размером с Юпитер на орбитах, сравнимых с юпитерианской.

«Полное отсутствие каких-либо небесных тел внутри орбиты Меркурия и массивный Юпитер на значительном удалении от Солнца — вот те два фактора, которые отличают Солнечную систему», — отмечает Лафлин.

Никто точно не знает почему это так, но у Лафлина есть одна сложная теория — он считает, что Юпитер в свое время «блуждал» по Солнечной системе, уничтожая нарождающиеся планеты и, в конечном итоге, создав условия для формирования Земли.

Блуждающий Юпитер

Планеты рождаются вслед за своими звездами. Звезда возникает при схлопывании газового облака в плотный шар. Из остатков газа и пыли вокруг нее формируется диск, который затем и превращается в отдельные планеты.

Раньше астрономы полагали, что планеты Солнечной системы сформировались на своих нынешних орбитах. В непосредственной близости от горячей молодой звезды газ и лед находиться не могли — единственными возможными «строительными материалами» в этом регионе должны были быть силикаты и металлы, поэтому там и сформировались относительно небольшие твердые планеты. Вдали же от Солнца из газов и льдов возникли газовые гиганты, известные нам сегодня.

Автор фото, SPL

Подпись к фото,

Горячие юпитеры могли мигрировать ближе к своим звездам, а потом снова отдаляться от них

Однако в процессе поиска экзопланет астрономы обнаружили газовые гиганты, обращающиеся чрезвычайно близко к своим звездам – и это притом, что температуры на таких орбитах были бы слишком высокими для возникновения этих планет. Ученые пришли к выводу, что такие горячие юпитеры, вероятно, постепенно мигрировали ближе к своим звездам. Более того, планетарная миграция может быть весьма распространенным явлением — не исключено, что газовые гиганты Солнечной системы тоже в прошлом меняли свои орбиты.

«Раньше мы считали, что гигантские планеты находятся на своих нынешних орбитах с момента возникновения. Это был наш основополагающий постулат», — говорит Кевин Уолш, планетолог из Юго-западного научно-исследовательского института в Боулдере, штат Колорадо. Теперь же, по его словам, этого постулата больше не существует.

Уолш — сторонник гипотезы большого отклонения (Grand Tack hypothesis), названной так в честь зигзагообразного маневра в парусном спорте. Согласно ей, Юпитер начал менять орбиту в ранний период истории Солнечной системы, причем сначала планета приближалась к Солнцу, а затем начала удаляться от светила — подобно лавирующей яхте.

В соответствии с этой гипотезой, первоначальная орбита Юпитера была несколько уже нынешней — планета сформировалась на расстоянии примерно в три астрономические единицы от Солнца (одна астрономическая единица соответствует среднему расстоянию между Солнцем и Землей). В то время Солнечной системе было всего несколько миллионов лет — детский возраст в масштабах Вселенной, — и она все еще была наполнена газом.

По мере обращения Юпитера вокруг Солнца газ с внешней стороны орбиты поддталкивал планету ближе к светилу. Когда же за пределами юпитерианской орбиты сформировался Сатурн, это привело к возмущению газового поля, и центростремительное движение Юпитера прекратилось на расстоянии примерно в полторы астрономические единицы от Солнца.

Автор фото, NASA

Подпись к фото,

Возможно, формирование Сатурна остановило процесс миграции Юпитера

После этого на Юпитер начали оказывать давление газы с внутренней стороны его орбиты, отталкивая планету во внешние регионы Солнечной системы. Поскольку с внешней стороны орбиты давить на Юпитер было уже нечему, он отдрейфовал на свою нынешнюю орбиту на расстоянии в 5,2 астрономической единицы от Солнца.

Предложенная гипотеза пришлась по душе планетологам, поскольку объясняла многие ранее непонятные феномены Солнечной системы. Благодаря «зигзагам» Юпитера регионы Солнечной системы, лежащие далее 1 астрономической единицы от Солнца, очистились от газа — по мнению астрономов, это являлось необходимым условием для формирования Марса. В рамках предыдущих моделей возникновения Солнечной системы выходило, что Марс должен быть крупнее, чем он есть на самом деле , но в гипотезу большого отклонения реальный диаметр планеты как раз вписывается.

Гипотеза также предполагает возникновение пояса астероидов, очень сходного с тем, что мы наблюдаем в Солнечной системе, — со сходными массами, орбитами и составом небесных тел. Хотя новая модель не раскрывает причины возникновения Юпитера (ответа на этот вопрос пока ни у кого нет), она объясняет, каким образом планета оказалась на своей нынешней относительно далекой от светила орбите.

Лафлин признает, что гипотеза большого отклонения представляется излишне заумной и даже несколько маловероятной. «Она вызывает определенный скептицизм; я сам поначалу относился к ней скептически, и в какой-то степени до сих пор в ней сомневаюсь», — говорит ученый. Но, учитывая успех, которым пользуется эта модель, Лафлин и его коллега-планетолог Константин Батыгин из Калифорнийского технологического института в Пасадене решили ее развить. «Давайте на время оставим наше недоверие, — говорит Лафлин. — Отнесемся к гипотезе серьезно и спросим себя, к каким последствиям могла привести миграция Юпитера».

Уничтоженные в зародыше

Оказывается, что последствия могли быть самыми серьезными. Согласно результатам компьютерных симуляций, Юпитер, добравшись до внутренних регионов Солнечной системы, начал крушить все на своем пути. Эти регионы были заполнены газом, пылью и наполовину сформировавшимися планетами — так называемыми планетезималями диаметром до 1000 км. По мере продвижения к Солнцу Юпитер пролагал дорогу сквозь весь этот материал, запуская цепочку столкновений между планетезималями, которые разбивались друг о друга вдребезги. Обломки нерожденных планет, каждый размером примерно с километр, были настолько легкими, что окружающий газ отталкивал их прямо в горнило Солнца.

Автор фото, Lynette Cook SPL

Подпись к фото,

Некоторые суперземли могут быть похожи на планеты Солнечной системы

Учитывая преобладание суперземель среди обнаруженных экзопланет, велика вероятность, что и в Солнечной системе одновременно с планетезималями могло формироваться несколько таких тел. Однако вследствие блужданий Юпитера между этими суперземлями и нарождающимися планетами происходил гравитационный взаимозахват. Когда осколки планетезималей направились к Солнцу, за ними последовали и суперземли.

После того как Юпитер вернулся во внешние регионы Солнечной системы, из оставшегося после него космического мусора сформировались Земля и другие небольшие каменистые планеты. Из-за хаоса, посеянного Юпитером, у формировавшихся планет вблизи Солнца не было шанса на спасение — именно поэтому внутри орбиты Меркурия сейчас нет никаких небесных тел. Если бы не Юпитер, вместо Земли и других каменистых планет внутренние регионы Солнечной системы были бы сейчас заполнены суперземлями.

По крайней мере — в теории. Мы имеем дело с очень стройной теорией, объясняющей необычность Солнечной системы захватывающей цепью событий. Если так все и произошло на самом деле, нечто подобное, вероятно, могло случиться и с другими планетными системами. Таким образом, согласно этой гипотезе, либо в звездной системе должны присутствовать суперземли, либо же планеты, подобные Юпитеру.

Пока данные космических исследований подтверждают верность гипотезы большого отклонения. «Предварительные результаты выглядят очень хорошо, — говорит Лафлин. — В звездных системах, в которых имеются суперземли, гигантские планеты на далеких от звезды орбитах не обнаружены».

Автор фото, NASA SPL

Подпись к фото,

Мозаичное изображение Меркурия, составленное из отдельных снимков его поверхности

Чтобы удостовериться в этом, астрономам придется ждать по крайней мере до 2017 г., когда НАСА планирует запустить космический телескоп TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite). TESS будет искать планеты, обращающиеся вокруг ближайших к Солнцу звезд, яркость которых достаточна велика для проведения точных измерений, необходимых астрономам.

И все же Лафлин не спешит объяснять строение Солнечной системы одной лишь гипотезой большого отклонения: «Пока что мы просто узнали, что Солнечная система необычна. И гипотеза — просто одна из попыток найти этой необычности рациональное объяснение. Я уверен, что в будущем появятся другие теории, звучащие не менее убедительно».

Не такая уж редкость?

Насколько же необычна Солнечная система? «Судя по тем данным, которыми мы располагаем, системы, подобные Солнечной, встречаются нечасто», — говорит Уолш. С другой стороны, по его словам, еще рано делать окончательные выводы, поскольку поиск экзопланет только начинается.

Автор фото, NASA

Подпись к фото,

Обнаружение крупных экзопланет на далеких от их звезды орбитах требует длительных наблюдений

Тому, что до сих пор астрономам удалось обнаружить лишь несколько экзопланет, похожих на планеты Солнечной системы, есть свое объяснение. «Системы, сходные с нашей, труднее найти при помощи существующих методов обнаружения экзопланет, — говорит Джим Кастинг, планетолог из Университета штата Пенсильвания. — Из того, что мы пока не нашли много систем, похожих на Солнечную, не следует, что они не распространены».

В частности, экзопланеты диаметром меньше земного пока еще находятся вне пределов чувствительности телескопов. Даже TESS не будет способен обнаружить планеты размером с Землю на сходных с земной орбитах вокруг звезд солнечного типа.

Да и задача обнаружения более крупных планет, схожих с газовыми гигантами Солнечной системы, потребует длительных наблюдений. Один из наиболее широко применяемых методов обнаружения экзопланет (он используется в работе «Кеплер» и будет применяться в работе TESS) — метод транзитной фотометрии, при котором по ослаблению блеска звезды во время прохождения планеты на фоне ее диска можно определить параметры планеты. Периоды обращения планет с отдаленными от светила орбитами очень велики (период обращения Сатурна, например, составляет 29 лет), так что астрономам придется ждать несколько десятилетий, прежде чем они смогут обнаружить такой транзит.

Однако в случае с суперземлями на орбитах поуже меркурианской, да и с суперземлями вообще, собранных данных уже достаточно для того, чтобы сделать определенные выводы. «Нам известно, что такие планеты весьма распространены», — говорит Лафлин. Астрономы также знают, что газовые гиганты на орбитах, подобных юпитерианской, встречаются не так часто. А звезды солнечного типа составляют лишь 10% от всех звезд Галактики. Так что по крайней мере в этом смысле Солнечная система довольно редка.

Автор фото, B.A.E. Inc. Alamy

Подпись к фото,

Вероятно, Млечный Путь насчитывает сотни миллиардов планет

Разумеется, «редкость» в данном случае — субъективный термин. По некоторым оценкам, у одной пятой всех звезд солнечного типа в Галактике есть планетные системы, схожие с нашей. Это всего пара процентов от всех звезд Млечного Пути — казалось бы, ничтожно малая величина, но следует помнить, что в Галактике насчитываются сотни миллиардов планетных систем. Один процент от этого числа все равно равен десяткам миллиардов систем, похожих на Солнечную.

«Я бы очень удивился, если бы Солнечная система действительно оказалась уникальной, — говорит Джек Лиссауэр, планетолог из Исследовательского центра Эймса в Калифорнии. — При таком количестве звезд даже один их процент не дает повода назвать это редкостью».

Закон больших чисел

Возможно ли в других звездных системах существование похожих на Землю планет, на которых могла бы зародиться жизнь? Это еще более сложный вопрос. «У нас нет доказательств распространенности планет с условиями, похожими на земные, — говорит Лафлин. — Доказательств тому, что жизнь во Вселенной распространена, не имеется».

Но Лиссауэр верит в закон больших чисел: «Я думаю, что похожие на Землю планеты, на которых могла бы зародиться и развиваться жизнь, существуют».

Автор фото, NASA

Подпись к фото,

Более привычный нам мир на знакомой с детства планете. ..

Кастинг разделяет его оптимизм: «Я не думаю, что Солнечная система уникальна. Скорее всего, существуют другие планетные системы, не особо отличающиеся от нашей. Разумеется, достоверно мы этого не знаем, вот почему нам нужно строить телескопы и проводить наблюдения».

И тогда вместо необычности мы, возможно, обнаружим что-то очень знакомое.

Астрономия

Как выглядят звёзды при наблюдении в телескоп? Меняется ли их вид в зависимости от увеличения?

Каков наибольший диаметр объектива у современных рефракторов?

Что оказывает наибольшие помехи при наблюдениях звёзд в земных условиях?

Каков наибольший диаметр объектива у современных рефлекторов?

Что является объективом у телескопа рефлектора? Кто первый построил телескоп рефрактор?

Нарисуйте схему менискового телескопа.

Чем определяется светосила телескопа?

Назовите три самых ярких объекта земного неба.

Зачем нужен мениск у менискового телескопа?

Нарисуйте схему рефлектора.

Чем определяется увеличение телескопа?

Каково назначение окуляра?

Нарисуйте схему рефрактора.

Для чего используют телескопы при наблюдении Луны и планет?

Кто первый построил телескоп рефлектор?

Для чего используют телескопы при наблюдении звёзд?

Какими характеристиками визуально отличаются звёзды друг от друга?

Какими характеристиками визуально отличаются звёзды от планет?

Приведите названия трёх любых звёзд.

Приведите названия трёх любых созвездий.

Какой кривизны зеркало устанавливают на рефлекторах?

Кто первый построил менисковый телескоп?

Какие ещё телескопы, кроме оптических, вы знаете?

Почему при наблюдении Луны и планет в телескоп используют увеличение не более 500-600 раз? Каково назначение объектива?

Укажите местонахождение:
Северной Короны; Волопаса; Мицара; Девы; a Лиры; Алькора; a Малой Медведицы; Кассиопеи; Лиры; Возничего; Орла; Спики; Малой Медведицы; Капеллы; Веги; Полярной; Денеба; Альтаира; Дракона; Арктура; Лебедя; a Возничего; a Орла; a Волопаса.

Что такое эклиптика?

Сформулируйте теорему о высоте полюса мира.

Чему равна высота точки зенита над горизонтом?

Как расположена плоскость земной орбиты относительно плоскости эклиптики?

Как расположена плоскость истинного горизонта относительно Земли?

В каких точках пересекаются линии горизонта и небесного экватора?

Что такое точка осеннего равноденствия?

В каких точках пересекаются линии горизонта и небесного меридиана?

Что такое небесный экватор?

Что такое круг высоты?

Что такое круг склонения?

Что такое точка весеннего равноденствия?

В каких точках пересекаются ось мира и небесная сфера?

Как расположены суточные пути звёзд относительно небесного экватора?

Что такое небесный меридиан?

В каких точках пересекаются линии небесного экватора и эклиптика?

Что такое полуденная линия?

Где расположен центр небесной сферы?

Что такое надир?

Что такое ось мира?

Что такое зенит?

Что такое истинный горизонт?

Почему небо представляется нам куполом?

Под каким углом пересекаются небесный экватор и эклиптика?

Каков радиус небесной сферы?

Каков угол наклона земной оси к плоскости эклиптики?

Начиная, с какой широты, звезда Полярная(d =90⁰) никогда не бывает видна? Как высоко над горизонтом может подняться в Н. Новгороде (j = 56,1⁰) Сириус (d =-16,65⁰)?

Что такое кульминация светил, и какие бывают кульминации?

На какой высоте происходит в С.Петербурге, географическая широта которого, равна 60⁰, верхняя кульминация звезды Альтаир(d =8,75⁰)?

Каково склонение звезды, если она кульминирует в Москве (j =56⁰) на высоте 17⁰?

Какова географическая широта места наблюдения, если звезда Регул(d =12,22⁰) наблюдалась в верхней кульминации на высоте 57⁰?

Что такое прямое восхождение?

Что такое азимут?

На какой высоте происходит в С.Петербурге, географическая широта которого равна 60⁰, верхняя кульминация звезды Капеллы(d =45,9⁰)?

Каково склонение звезды, если она кульминирует в Москве (j =56⁰) на высоте 63⁰?

На какой высоте происходит в С. Петербурге, географическая широта которого равна 60⁰, верхняя кульминация звезды Полярной(d =90⁰)?

Каково склонение звезды, если она кульминирует в Москве (j =56⁰) на высоте 50⁰?

Какова географическая широта места наблюдения, если звезда Полярная(d =90⁰) наблюдалась в верхней кульминации на высоте 90⁰?

Как высоко над горизонтом может подняться в Н. Новгороде (j = 56,1⁰) Спика (d = -10,9⁰)?

Каково склонение звезды, если она кульминирует в Москве (j =56⁰) на высоте 45⁰?

Какова географическая широта места наблюдения, если звезда Арктур(d =19,45⁰) наблюдалась в верхней кульминации на высоте 40⁰?

Какая координата характеризует положение светил над небесным экватором?

На какой высоте происходит в С. Петербурге, географическая широта которого равна 60⁰, верхняя кульминация звезды Бетельгейзе(d =7,4⁰)?

Какая координата характеризует положение светил над горизонтом?

На какой высоте происходит в С.Петербурге, географическая широта которого равна 60⁰, верхняя кульминация звезды Веги(d =38,68⁰)?

Какова географическая широта места наблюдения, если звезда Сириус(d = -16,65⁰) наблюдалась в верхней кульминации на высоте 34⁰?

Как высоко над горизонтом может подняться в Н. Новгороде (j = 56,1⁰) Альдебаран(=16,420)?

Как высоко над горизонтом может подняться в Н. Новгороде (j = 56,1⁰) Вега(d =38,68⁰)?

Как высоко над горизонтом может подняться в Н. Новгороде (j = 56,1⁰) Денеб(d =45⁰)?

Как высоко над горизонтом может подняться в Н. Новгороде (j = 56,1⁰) Альтаир(d =8,75)⁰?

Как высоко над горизонтом может подняться в Н. Новгороде (j =56,1⁰)Полярная(d =90⁰)?

Прямое восхождение Солнца 12 ч. Можно ли видеть ночью созвездие Девы?

На какой высоте бывает Солнце 22 декабря на Южном тропике?

На какой высоте бывает Солнце 22 сентября на Северном тропике?

На какой высоте бывает Солнце 22 сентября на Южном тропике?

Что такое полярный круг? Какова его широта?

На какой высоте бывает Солнце 22 июня на Северном полюсе?

На какой высоте бывает Солнце 22 июня на Южном тропике?

На какой высоте бывает Солнце 22 декабря на Северном полюсе?

Что такое тропик? Какова его широта?

Что такое экватор? Какова его широта?

Какую часть суток находится над горизонтом светило, расположенное на небесном экваторе?

Прямое восхождение Солнца 6 ч. Когда это бывает? Каково склонение Солнца в этот момент?

На какой высоте бывает Солнце 22 сентября на Северном полюсе?

На какой высоте бывает Солнце 22 сентября на Южном полюсе?

На какой высоте бывает Солнце 22 сентября на Экваторе полюсе?

На какой высоте бывает Солнце 21 марта на Северном полюсе?

На какой высоте бывает Солнце 22 июня на Северном тропике?

На какой высоте бывает Солнце 22 декабря на Южном полюсе?

На какой высоте бывает Солнце 22 декабря на Северном тропике?

На какой высоте бывает Солнце 21 марта на Южном полюсе?

На какой высоте бывает Солнце 22 декабря на Экваторе?

На какой высоте бывает Солнце 21 марта на Экваторе полюсе?

На какой высоте бывает Солнце 22 июня на Южном полюсе?

На какой высоте бывает Солнце 21 марта на Южном тропике?

На какой высоте бывает Солнце 22 июня на Экваторе?

На какой высоте бывает Солнце 21 марта на Северном тропике?

Найдите на звёздной карте и назовите объекты, имеющие координаты a=3 ч 40 мин, d= 48⁰.

Найдите на звёздной карте и назовите объекты, имеющие координаты a= 0 ч 40 мин, d = -19,5⁰.

Определите по звёздной карте координаты Солнца 19 октября.

Назовите созвездие, в котором находится Солнце 11 февраля.

Определите по звёздной карте координаты Солнца 1 сентября.

Назовите созвездие, в котором находится Солнце 20 января.

Назовите созвездие, в котором находится Солнце 29 сентября.

Найдите на звёздной карте и назовите объекты имеющие координаты a =15 ч 12 мин, d = -90⁰.

Определите по звёздной карте координаты a Льва.

Определите по звёздной карте координаты Солнца 1 января.

Назовите созвездие, в котором находится Солнце 22 сентября.

Найдите на звёздной карте и назовите объекты, имеющие координаты a = 0 ч 40 мин, d =41⁰.

Определите по звёздной карте координаты d Кассиопеи.

Определите по звёздной карте координаты Солнца 12 июня.

Определите по звёздной карте координаты b Персея.

Определите по звёздной карте координаты Солнца 8 марта.

Определите по звёздной карте координаты b Ориона.

Определите по звёздной карте координаты Солнца 23 февраля.

Определите по звёздной карте координаты a Волопаса.

Определите по звёздной карте координаты Солнца 1 мая.

Определите по звёздной карте координаты a Лебедя.

Определите по звёздной карте координаты Солнца 9 мая.

Определите по звёздной карте координаты b Лебедя.

Определите по звёздной карте координаты Солнца 9 мая.

Определите по звёздной карте координаты b Орла.

Назовите созвездие, в котором находится Солнце 26 июня.

Определите по звёздной карте координаты a Лиры.

Найдите на звёздной карте и назовите объекты, имеющие координаты a=3 ч 15 мин, d=50⁰.

Чем отличается от других планет Плутон?

Какая планета обладает самой низкой средней плотностью?

Спутник, какой планеты ближе всего к своей планете?

Назовите самый большой спутник в Солнечной системе.

Спутник, какой планеты лишь вдвое легче самой планеты?

Перечислите Галилеевы спутники.

Атмосфера, какой планеты обладает самой большой отражающей способностью?

В чем состоит отличие спутников планет от планет?

В каких единицах принято измерять расстояния внутри Солнечной системы?

Почему центральным телом Солнечной системы является Солнце?

В чем состоит различие между метеорами и кометами?

Чем отличается от других планет Меркурий?

Чем характеризуется земная группа планет?

Перечислите основные группы тел Солнечной системы.

Чем характеризуется группа планет гигантов?

В чем состоит различие между астероидами и метеорами?

Какие группы планет вы знаете?

В чем состоит различие между астероидами и кометами?

Как расположены орбиты планет по отношению к орбите Земли?

Все ли планеты двигаются вокруг Солнца в одном направлении?

Спутник, какой планеты обладает массивной атмосферой?

В атмосфере, какой планеты присутствует Большое Красное Пятно.

Все ли планеты вращаются вокруг своей оси в одном направлении?

Назовите самого удалённого (по современным представлениям) члена Солнечной системы.

На какое расстояние Плутон ближе к Солнцу в перигелии, чем в афелии? (е.=0,253, а=39,44 а. е.).

Расстояние станции “Луна-1” от Солнца в перигелии 0,98 а. е., а в афелии 1,32 а. е. Чему равен эксцентриситет её орбиты?

Расстояние станции “Луна-1” от Солнца в перигелии 0,98 а. е., а в афелии 1,32 а. е. Вычислите период её обращения.

Эксцентриситет орбиты Цереры равен 0,079, большая ось 5,54 а. е. Чему равно наибольшее расстояние Цереры от Солнца?

Зная большую полуось (149,6 млн. км.) и эксцентриситет (0,017) земной орбиты, вычислите наименьшее расстояние Земли от Солнца.

Расстояние станции “Луна-1” от Солнца в перигелии 0,98 а. е., а в афелии 1,32 а. е. Вычислите по этим данным большую полуось её орбиты.

Чему равно расстояние между Солнцем и вторым фокусом орбиты Плутона? (е.=0,253, а=39,44 а. е.).

Чему равна большая полуось орбиты Урана, если звёздный период обращения этой планеты вокруг Солнца составляет 84 года?

Зная большую полуось (149,6 млн. км.) и эксцентриситет (0,017) земной орбиты, вычислите наибольшее расстояние Земли от Солнца.

Найдите первую космическую скорость для Земли (М_з=6· 10²⁴ кг., R_з=6400 км.).

Чему равно расстояние между Солнцем и вторым фокусом орбиты Плутона? (е.=0,253, а=39,44 а. е.).

Зная большую полуось (39,44 а. е.) и эксцентриситет (0,253) орбиты, вычислите наименьшее расстояние Плутона от Солнца.

Большая полуось орбиты Сатурна 9,5 а. е. Каков звёздный период его обращения вокруг Солнца?

Зная большую полуось (39,44 а. е.) и эксцентриситет (0,253) орбиты, вычислите наибольшее расстояние Плутона от Солнца.

Большая полуось орбиты Юпитера 5 а. е. Каков звёздный период его обращения вокруг Солнца?

Большая полуось орбиты Венеры 0,7 а. е. Чему равен Звёздный период её обращения вокруг Солнца?

Как меняется значение скорости искусственного спутника Земли при его перемещении по орбите?

По каким траекториям могут перемещаться тела под действием сил тяготения?

Чему равен звёздный период обращения Юпитера вокруг Солнца, если его синодический период равен 400 сут. ?

Большая полуось орбиты Марса 1,5 а. е. Чему равен Звёздный период его обращения вокруг Солнца?

Как меняется значение кинетической и потенциальной энергий искусственного спутника Земли при его перемещении по орбите?

На какое расстояние Земля ближе к Солнцу в перигелии, чем в афелии? (е = 0,017, а = 149,6 млн. км.).

Звёздный период обращения Юпитера вокруг Солнца составляет 12 лет. Каково среднее расстояние Юпитера до Солнца?

Чему равно расстояние между Солнцем и вторым фокусом земной орбиты? (е = 0,017, а = 149,6 млн. км.).

Как должна измениться масса Земли, чтобы спутник, оставаясь на прежнем расстоянии, обращалась бы вокруг Земли с меньшим периодом?

Эксцентриситет орбиты Цереры равен 0,079, большая ось 5,54 а. е. Вычислите период обращения Цереры вокруг Солнца.

Вычислите по движению Луны вокруг Земли (а_л= 1/390 а. е., Т_л= 1/13,3 года) массу Солнца в массах Земли.

Какова должна быть продолжительность звёздного и синодического периодов обращения планеты, чтобы эти периоды были равны?

Какие планеты могут быть видны рядом с Луной во время полнолуния?

Какой будет звёздный период обращения внешней планеты вокруг Солнца, если её противостояния будут повторяться через 1,5 года?

Горизонтальный параллакс Солнца равен 8,8’’. На каком расстоянии от Земли находился Юпитер, когда его горизонтальный параллакс был 1,5’’?

Чему равен угловой радиус Марса в противостоянии, если его линейный радиус 3400 км. , а горизонтальный параллакс 18’’?

Горизонтальный параллакс Солнца 8,8’’. Поясните, находится ли Марс по ту же сторону от Солнца, что и Земля, или по другую, если его горизонтальный параллакс равен 18’’.

Определите синодический период обращения Меркурия, зная, что его звёздный период обращения вокруг Солнца равен 0,24 года?

Чему равен горизонтальный параллакс Венеры в момент нижнего соединения? Горизонтальный параллакс Солнца 8,8’’, расстояние от Солнца до Венеры 0,7 а. е.

Чем объясняются значительные перепады температуры на поверхности Луны?

Нарисуйте, как выглядит Луна в последней четверти. В какое время суток она видна в этой фазе?

Чему равен горизонтальный параллакс Марса во время противостояния? Горизонтальный параллакс Солнца 8,8’’, расстояние от Солнца до Марса 1,5 а. е.

Определите линейный радиус Марса, если известно, что во время великого противостояния его угловой радиус составляет 12,5’’, а горизонтальный параллакс равен 23,4’’.

Луна видна в последней четверти. Может ли через неделю быть лунное затмение? Почему?

Почему мы видим с Земли только одну сторону Луны?

Чему равен горизонтальный параллакс Юпитера во время противостояния? Горизонтальный параллакс Солнца 8,8’’, расстояние от Солнца до Юпитера 5 а. е.

Чем объясняется отсутствие атмосферы у Луны?

Каков минимальный промежуток времени между солнечным и лунным затмением?

Какие спектры позволяют установить химический состав источника спектра?

Какие изменения происходят в спектре объекта, который движется по лучу зрения?

Чему равен звёздный период обращения Венеры вокруг Солнца, если её верхние соединения с Солнцем повторяются через 1,6 года?

Во сколько раз изменился угловой диаметр Марса для наблюдателя Земли, если планета перешла из противостояния в соединение? ( Орбиту Марса считать окружностью радиусом 1,5 а. е.).

Каким образом можно обнаружить движение звезды в пространстве?

Почему затмения Луны и Солнца не происходят каждый месяц?

Через какой промежуток времени повторяются противостояния Марса, если звёздный период его обращения вокруг Солнца равен 1,9 года?

На Луне с Земли (расстояние 384000 км) невооружённым глазом можно различить объекты протяжённостью 200 км.

Определите, объекты, какого размера будут видны на Марсе невооружённым глазом с расстояния 10⁶ км.

Какие тела излучают линейчатый спектр поглощения?

В каком направлении происходит видимое движение Луны среди звёзд?

Перечислите преимущества исследования неба при помощи фотографирования перед визуальными наблюдениями.

Какие преимущества имеют исследования, проводимые при помощи космических аппаратов, по сравнению с земными наблюдениями?

Через какой промежуток времени повторяются моменты максимальной удалённости Венеры от Земли, если её звёздный период равен 225 сут?

На каком расстоянии от Земли находится Сатурн, когда его горизонтальный параллакс равен 0,9’’?

Горизонтальный параллакс Солнца 8,8’’.

Какие тела излучают линейчатый спектр излучения?

Вечером после захода Солнца вы наблюдали узкий серп Луны. Более широким или более узким станет он на следующие сутки?

Когда с Земли видно большую долю диска Венеры — при максимальном удалении планет друг от друга или при минимальном? Почему?

Как изменится параллакс светила при неизменном расстоянии до него, если базис параллактического треугольника увеличился?

Перечислите известные Вам методы исследований в астрономии.

Какие характеристики звёзд можно установить при помощи спектрального анализа?

Чему равен горизонтальный параллакс Венеры в момент нижнего соединения? Горизонтальный параллакс

Солнца 8,8’’, расстояние от Солнца до Венеры 0,7 а. е.

Как изменится параллакс светила при неизменном расстоянии до него, если базис параллактического треугольника уменьшился?

Объясните существование великих противостояний Марса.

Какие тела излучают непрерывный спектр?

Какое полное затмение (лунное или солнечное) продолжительнее? Почему?

Нарисуйте, как выглядит Луна между новолунием и первой четвертью. В какое время суток она видна в таком виде?

Вчера наблюдалось лунное затмение. Когда можно ожидать ближайшее солнечное затмение?

Где образуются солнечные пятна и как объяснить их цвет?

Чем объясняется потемнение солнечного диска к краю?

Какие проявления солнечной активности наблюдаются в различных слоях атмосферы Солнца?

Какие слои различают внутри Солнца и в его атмосфере?

Какие основные химические элементы, и в каком соотношении входят в состав Солнца?

Чем объясняется наблюдаемая на Солнце грануляция?

Чем объясняется повышение температуры в короне Солнца?

Какие наблюдения позволяют определить химический состав Солнца?

Какой слой Солнца является основным источником видимого излучения?

В каких пределах изменяется температура Солнца от его центра до фотосферы?

Каков период вращения Солнца вокруг оси и в чём состоит особенность этого вращения?

При каких процессах на Солнце возникают корпускулярные потоки и космические лучи?

Какие виды солнечного излучения вам известны? Какие из них не достигают поверхности Земли и почему?

Что является источником энергии Солнца?

Какие явления на Земле связаны с проявлением солнечной активности?

Чем объясняется понижение температуры в области солнечных пятен?

Какими способами осуществляется перенос энергии из недр Солнца наружу?

Каким образом можно определить полное излучение Солнца?

Какие типы ядерных реакций превращения водорода в гелий вы знаете?

Где на Солнце температура выше: в фотосфере или в короне? Почему?

Почему при грубом расчёте процессов в недрах Солнца, можно солнечный газ считать идеальным?

Какова температура солнечной короны и как она была измерена?

Какое излучение, и при каких процессах рождается в недрах Солнца?

В каком агрегатном состоянии находится вещество в недрах Солнца? Какова примерно его температура и плотность?

За счет, каких источников энергии излучает Солнце? Какие при этом происходят изменения с его веществом?

В каком слое Солнца рождаются протуберанцы, и что они могут собой представлять?

Во сколько раз Сириус (-1,6 звёздная величина) ярче звёзд 3,4 звёздной величины?

Расстояние до звезды Бетельгейзе 652 св. года. Чему равен её параллакс?

Параллакс Альтаира 0,2’’. Чему равно расстояние до этой звезды в парсеках и световых годах?

Как определяют расстояния до звёзд? Какие единицы используют при измерении расстояний?

Какова средняя плотность красного сверхгиганта, если его диаметр в 300 раз больше солнечного, а масса в 30 раз больше, чем масса Солнца?

Какова температура звезды по сравнению с температурой Солнца (6000 К), если её размеры такие же, как у Солнца, а светимость больше солнечной в 16 раз?

В каких пределах меняется масса звёзд и их светимость?

От чего зависит цвет звезды? В чём главная причина различия в спектрах звёзд?

Во сколько раз красный гигант больше красного карлика, если их светимость отличается в 108 раз?

Параллакс звезды равен 0,01’’,её видимая звёздная величина +10. Какова её абсолютная звёздная величина?

Во сколько раз Арктур больше Солнца, если светимость Арктура 100, а температура 4500 К?

Абсолютная звёздная величина Солнца +5. Определите расстояние, на котором оно будет наблюдаться как звезда 15 звёздной величины.

Во сколько раз планета, имеющая видимую величину-3, ярче звёзд второй звёздной величины?

Со звезды Капелла большая полуось земной орбиты, перпендикулярная лучу зрения, видна под углом 0,07’’.

Годичный параллакс Проциона 0,28’’. Какая из этих звёзд дальше от нас и во сколько раз? Почему?

Во сколько раз звезда первой величины ярче звёзд 4 звёздной величины?

Расстояние до звезды Альдебаран в парсеках 20,8. Чему равен параллакс этой звезды?

Во сколько раз звезда 3,4 звёздной величины слабее, чем Сириус, имеющий видимую звёздную величину -1,6?

Расстояние до звезды Бетельгейзе в парсеках 330. Чему равен параллакс этой звезды?

Расстояние до звезды Регул в парсеках 25,6. Чему равен параллакс этой звезды?

Расстояние до звезды Антарес в парсеках 52,5. Чему равен параллакс этой звезды?

Расстояние до звезды Сириус в парсеках 2,7. Чему равен параллакс этой звезды?

Расстояние до звезды Вега в парсеках 8,1. Чему равен параллакс этой звезды?

Укажите группу звёзд, где окажется Солнце в конце своей жизни.

Какая характеристика определяет всю жизнь звезды?

Что, по современным представлениям, представляют собой квазары?

Кто открыл красное смещение?

Звезды, каких масс закончат свою жизнь в виде “чёрной дыры”?

Как от массы звезды зависит срок её жизни на главной последовательности? Приведите примеры. Как проявляет себя межзвёздная среда?

Что собой представляют спектры Солнца и звёзд?

Можно ли с поверхности Земли выполнять наблюдения в рентгеновских и гамма лучах?

Какие характеристики можно изучить, исследуя двойные звёзды?

Запишите в порядке следования спектральные классы звёзд.

Чем объясняется красное смещение в спектрах галактик?

Какие Вам известны самые далёкие объекты Вселенной?

Какие источники радиоизлучения известны в нашей Галактике?

На какой последовательности на диаграмме находится Солнце?

Где на диаграмме находится Арктур?

Кто доказал, что Вселенная обязана или расширяться или сжиматься?

Какую галактику, кроме нашей, люди открыли раньше всего?

Укажите группу звёзд, в которой окажется Солнце к моменту гелиевой вспышки.

Звезды, каких масс закончат свою жизнь в виде чёрных карликов?

Как определяют расстояния до галактик?

Где на диаграмме находится Сириус В?

Звезды, каких масс закончат свою жизнь в виде белых карликов?

По каким признакам различаются между собой диффузные и планетарные туманности?

Какие внегалактические источники радиоизлучения известны в настоящее время?

Чем различаются по составу спиральные и эллиптические галактики?

Какой спектральный класс имеет Солнце?

Где на диаграмме находится Антарес?

Какую структуру имеет ближайшая к нам крупная галактика М31?

Что является источником радиоизлучения в радиогалактиках?

Что останется на месте вспышки новой?

Почему некоторые двойные звёзды называют “алголи”? Какие это звёзды?

Чем обусловлено наличие реликтового излучения во Вселенной?

Кто разработал теорию “Большого взрыва” и предсказал наличие реликтового излучения?

Сколько раз может взорваться новая и что остаётся на её месте?

Что такое “черная дыра”?

Чем различаются рассеянные и шаровые скопления?

Какие объекты входят в состав нашей Галактики?

Что останется на месте вспышки сверхновой?

Где на диаграмме находится Сириус А?

Какие структуры галактик Вам известны?

Что является источником радиоизлучения в галактиках?

Чем объясняется изменение яркости новых звёзд?

Звезды, каких масс закончат свою жизнь в виде нейтронной звезды?

Как называются галактики-спутники нашей Галактики?

Чем объясняется изменение яркости цефеид?

Сколько раз может взорваться сверхновая и что остаётся на её месте?

В направлении, какого созвездия находится центр нашей Галактики?

Как можно доказать, что Солнце находится на окраине Галактики?

Что такое радиогалактика?

Чем объясняется изменение яркости некоторых двойных звёзд?

Кто ввел на диаграмму Герцшпрунга-Рассела бело-голубую последовательность?

Какова структура нашей Галактики?

Какие самые крупные образования во Вселенной?

Почему солнце и луна кажутся одинакового размера? | Космос

В данный конкретный момент истории Земли — хотя диаметр Солнца примерно в 400 раз больше диаметра Луны — Солнце также находится примерно в 400 раз дальше. Таким образом, Солнце и Луна кажутся почти такого же размера, как если бы они были видны с Земли. И именно поэтому мы на Земле иногда можем наблюдать самое удивительное зрелище — полное солнечное затмение.

Когда будет следующее солнечное затмение?

Никто не знает шансов, потому что никто не знает, сколько планет и лун в космосе.На данный момент астрономы обнаружили 893 планеты в далеких солнечных системах (по состоянию на 21 июня 2013 г.), и мы мало что знаем об их спутниках.

Солнце и Луна кажутся примерно такого же размера, как если бы они были видны с Земли. Изображение предоставлено Габриэль Ванг

EarthSky спросила Майлза Стэндиша о сходстве размеров Луны и Солнца, видимых с Земли. Он математический астроном и бывший профессор Йельского университета. Он работал в Лаборатории реактивного движения Калифорнийского технологического института. Он опубликовал более 300 статей, в основном в области динамики Солнечной системы и небесной механики.Он сказал, что это сходство уникально среди планет и лун, которые составляют нашу местную семью в космосе, нашу солнечную систему. Другими словами, этого не происходит ни с какими другими планетами и лунами в непосредственной близости от нас в космосе.

Но могут быть миллионы или миллиарды неоткрытых солнечных систем.

Так каковы же шансы, что Луна и Солнце кажутся с Земли почти одинакового размера? Никто не знает.

Между прочим, несмотря на удивительное сходство, Солнце и Луна не всегда имеют одинаковый размер, если смотреть с Земли.На самом деле Луна и Солнце редко бывают одинакового размера. Расстояние Луны от Земли незначительно меняется в течение одного месяца. Таким образом, видимый размер Луны на нашем небе постоянно меняется.

Часть каждого месяца Луна находится на дальнем участке своей орбиты от Земли. В такое время он недостаточно велик, чтобы полностью закрыть солнце. Если произойдет затмение, внешняя часть поверхности Солнца будет выглядеть как кольцо вокруг Луны. Этот тип события называется кольцеобразным или кольцевым затмением.По сути, это частное затмение. Небо не темнеет. Нельзя смотреть на затмение без специальных фильтров. Все-таки очень красиво и увлекательно наблюдать за любым затмением – и стоять в ряд с солнцем и луной!

Более того, Луна удаляется от Земли на минуту — примерно на 4 сантиметра — каждый год. Это означает, что в прошлые эоны не было кольцеобразных затмений. Все затмения были полными, потому что Луна на земном небе всегда казалась больше Солнца.

Теперь некоторые затмения солнца Луной полные, а некоторые кольцеобразные, если смотреть с Земли.

Но по мере того, как проходят эоны и луна отдаляется от нас, ее видимый размер в нашем небе будет продолжать уменьшаться. В конце концов, люди на Земле не увидят полных затмений. Все солнечные затмения будут кольцеобразными, а Луна будет недостаточно большой, чтобы полностью закрыть Солнце.

Итог: диаметр Солнца примерно в 400 раз больше, чем у Луны, и Солнце также примерно в 400 раз дальше от Земли.Таким образом, Солнце и Луна кажутся почти такого же размера, как если бы они были видны с Земли. Каковы шансы?

Редакторы EarthSky

Просмотр статей

Об авторе:

Команда EarthSky с радостью сообщает вам ежедневные новости о космосе и мире. Мы любим ваши фотографии и приветствуем ваши советы новостей. Земля, Космос, Мир людей, Сегодня вечером.

Как я могу найти расстояние до Солнца в любой день? (Дополнительно)

На каком расстоянии было Солнце от Земли 22 мая 2002 г.? Как я могу узнать это для любой даты года?

Это не особенно сложное вычисление, но для этого потребуются знания математики средней школы.

Вам нужно знать уравнение эллипса орбиты Земли вокруг Солнца и дату, когда Земля находится в перигелии (т. е. в точке, ближайшей к Солнцу), и тогда все готово.

Перигелий указан за период с 2000 по 2025 год на этой странице Военно-морской обсерватории США. Орбита Земли вокруг Солнца представляет собой эллипс с большой полуосью 149,6 миллиона километров и эксцентриситетом 0,017. Ниже приведена схема эллипса.

Вы можете вычислить расстояние от Земли до Солнца, используя уравнение

r = a(1-e*e)/(1+e cos(θ))

Солнце, a — большая полуось, e — эксцентриситет, а θ — угол вокруг перигелия.Эти вещи показаны на схеме выше. Положение Солнца находится в одном из фокусов эллипса, обозначенного буквой «F». Используется символ греческой буквы тета (О с перечеркнутой чертой).

Мы знаем a и e. Хитрость здесь заключается в том, чтобы связать тета со временем (и, следовательно, с датой). Хорошее приближение состоит в том, чтобы предположить, что Земля вращается с постоянной угловой скоростью, а это означает, что время в днях с момента перигелия равно

времени = θ*365,25/360.

(потому что их 365.25 дней в году и один раз нужно пройти 360 градусов).

Это не совсем так, потому что, как выяснил Кеплер в 1600-х годах, планеты вращаются немного быстрее, когда они находятся рядом с Солнцем, чем когда они находятся вдали от него. Это делает связь теты со временем, прошедшим после перигелия, немного сложнее, но это можно сделать, и вы можете прочитать об этом здесь или в книгах по небесной механике, если хотите (обратите внимание, что тета имеет техническое название «истинная аномалия»). » и помечен как «ню» в обсуждении по ссылке).

На самом деле я сделал этот небольшой расчет и построил график результата, который показан ниже. Обратите внимание, что на графике расстояние ошибочно указано в миллионах километров, хотя на самом деле оно измеряется сотнями миллионов километров.

22 мая 2002 г. прошло 140 дней после перигелия 2 января 2002 г., что означает, что Солнце находилось на расстоянии около 151,5 миллиона километров от Солнца (как вы можете прочитать на графике). Среднее расстояние до Солнца 149.6 миллионов километров, поэтому 22 мая 2002 года Земля находилась на 1,3% дальше от Солнца, чем в среднем. Максимальная вариация составляет около 1,5%, что (вместе с графиком) покажет вам, что 22 мая было довольно близко к афелию (самой дальней точке от Солнца).

Вы можете использовать приведенный выше график, чтобы найти расстояние до Солнца в любой день любого года, если знаете, сколько дней прошло после последнего перигелия в этот день.

Если вы хотите более точно рассчитать расстояние, взгляните на следующие страницы:

Эта страница последний раз обновлялась 25 мая 2016 года.

Как мы нашли расстояние до Солнца?

Предоставлено: Центр космических полетов имени Годдарда НАСА.

Как далеко Солнце? Кажется, что вряд ли можно задать более прямой вопрос. Тем не менее именно это исследование терзало астрономов более двух тысяч лет.

Конечно, это вопрос почти непревзойденной важности, затмеваемый в истории разве что поиском размера и массы Земли.Расстояние, известное сегодня как астрономическая единица, служит ориентиром в Солнечной системе и точкой отсчета для измерения всех расстояний во Вселенной.

Мыслители Древней Греции были одними из первых, кто попытался построить комплексную модель космоса. Лишь с помощью наблюдений невооруженным глазом можно было выяснить несколько вещей. Луна была большой в небе, так что, вероятно, она была довольно близко. Солнечные затмения показали, что Луна и Солнце имели почти одинаковый угловой размер, но Солнце было настолько ярче, что, возможно, было больше, но дальше от него (это совпадение в отношении видимых размеров Солнца и Луны имело почти неописуемое значение для развитая астрономия).Остальные планеты казались не больше звезд, но, казалось, двигались быстрее; они, вероятно, находились на каком-то промежуточном расстоянии. Но можем ли мы добиться большего, чем эти расплывчатые описания? С изобретением геометрии ответом стало твердое «да».

Первым расстоянием, которое было измерено с какой-либо точностью, было расстояние до Луны. В середине II века до нашей эры греческий астроном Гиппарх первым применил метод, известный как параллакс. Идея параллакса проста: когда объекты наблюдают под двумя разными углами, кажется, что более близкие объекты смещаются сильнее, чем удаленные.Вы можете легко продемонстрировать это для себя, держа палец на расстоянии вытянутой руки и закрывая один глаз, а затем другой. Заметили, что ваш палец двигается больше, чем предметы на заднем плане? Это параллакс! Наблюдая за Луной из двух городов, находящихся на известном расстоянии друг от друга, Гиппарх использовал небольшую геометрию, чтобы вычислить расстояние до нее с точностью до 7% от сегодняшнего современного значения — неплохо!

Когда стало известно расстояние до Луны, была подготовлена почва для другого греческого астронома, Аристарха, который первым попытался определить расстояние Земли от Солнца.Аристарх понял, что когда Луна была освещена ровно наполовину, она образовывала прямоугольный треугольник с Землей и Солнцем. Теперь, зная расстояние между Землей и Луной, все, что ему было нужно, это угол между Луной и Солнцем в этот момент, чтобы вычислить расстояние до самого Солнца. Это было блестящее рассуждение, подорванное недостаточными наблюдениями. Не имея ничего, кроме своих глаз, Аристарх оценил этот угол в 87 градусов, что не так уж далеко от истинного значения в 89,83 градуса.Но когда задействованные расстояния огромны, небольшие ошибки могут быть быстро увеличены. Его результат отличался более чем в тысячу раз.

Луна была первым объектом, расстояние до которого было точно измерено. Кредит: Джеймс Ленни.

В течение следующих двух тысяч лет более совершенные наблюдения, примененные к методу Аристарха, дадут нам в 3 или 4 раза больше истинного значения. Итак, как мы могли бы улучшить это дальше? Был еще только один метод прямого измерения расстояния, и это был параллакс.Но найти параллакс Солнца было гораздо сложнее, чем параллакс Луны. В конце концов, Солнце практически безликое, и его невероятная яркость стирает любое представление о скрытых за ним звездах. Что мы могли сделать?

Однако к восемнадцатому веку наше понимание мира значительно продвинулось вперед. Область физики тогда находилась в зачаточном состоянии, и она дала ключ к разгадке. Иоганн Кеплер и Исаак Ньютон показали, что все расстояния между планетами связаны; найди одного и ты узнаешь их всех. Но будет ли их легче найти, чем земные? Оказывается, да. Иногда. Если вам повезет.

Ключ — транзит Венеры. Во время транзита планета проходит перед Солнцем, если смотреть с Земли. Из разных мест будет казаться, что Венера пересекает большую или меньшую часть Солнца.Рассчитав продолжительность этих пересечений, Джеймс Грегори и Эдмонд Галлей поняли, что можно определить расстояние до Венеры (и, следовательно, до Солнца) (интересны подробности того, как это делается? У НАСА есть довольно хорошее объяснение, доступное здесь). . Сейчас как раз то время, когда я обычно говорю что-то вроде: Кажется довольно простым, не так ли? Есть только одна загвоздка… Но, возможно, это никогда не было более неправдой. Шансы на успех были настолько велики, что это действительно свидетельствует о важности этого измерения, даже если кто-то пытался его провести.

Астроном, путешествующий с капитаном Джеймсом Куком, наблюдал прохождение Венеры в 1769 году с Таити.

Во-первых, транзиты Венеры крайне редки. Типа бывает раз в жизни редко (хотя они бывают парами). К тому времени, когда Галлей понял, что этот метод сработает, он понял, что слишком стар, чтобы иметь возможность завершить его самостоятельно. Итак, в надежде, что будущее поколение возьмет на себя эту задачу, он написал конкретные инструкции о том, как должны проводиться наблюдения.Чтобы конечный результат имел желаемую точность, время прохождения нужно было измерять с точностью до секунды. Чтобы иметь большой разнос по расстоянию, пункты наблюдения должны быть расположены в дальних уголках Земли. А для того, чтобы гарантировать, что облачная погода не помешает успеху, потребуются наблюдатели в точках по всему земному шару. Разговор о большом начинании в эпоху, когда трансконтинентальное путешествие может занять годы.

Несмотря на эти проблемы, астрономы во Франции и Англии решили собрать необходимые данные во время транзита 1761 года. К тому времени, однако, ситуация была еще хуже: Англия и Франция были втянуты в Семилетнюю войну. Путешествие по морю было практически невозможно. Тем не менее усилия сохранялись. Хотя не все наблюдатели добились успеха (некоторые из них были заблокированы облаками, другие — военными кораблями), в сочетании с данными, собранными во время другого транзита восемь лет спустя, предприятие увенчалось успехом. Французский астроном Жером Лаланд собрал все данные и вычислил первое точное расстояние до Солнца: 153 миллиона километров, с точностью до трех процентов от истинного значения!

Небольшое отступление: число, о котором мы здесь говорим, называется большой полуосью Земли, что означает среднее расстояние между Землей и Солнцем.Поскольку орбита Земли не идеально круглая, мы на самом деле приближаемся и удаляемся примерно на 3% в течение года. Кроме того, как и многие числа в современной науке, формальное определение астрономической единицы было немного изменено. По состоянию на 2012 год 1 а. е. = точно 149 597 870 700 метров, независимо от того, найдем ли мы, что большая полуось Земли немного изменится в будущем.

После новаторских наблюдений, сделанных во время прохождения Венеры, мы значительно улучшили наши знания о расстоянии между Землей и Солнцем.Мы также использовали его, чтобы раскрыть понимание необъятности Вселенной. Как только мы узнали, насколько велика орбита Земли, мы могли бы использовать параллакс для измерения расстояния до других звезд, проводя наблюдения с интервалом в шесть месяцев (когда Земля переместилась на другую сторону Солнца, расстояние в 2 а.е.!) . Это открыло космос, который простирался бесконечно, и в конечном итоге привело к открытию того, что нашей Вселенной миллиарды лет. Неплохо для прямого вопроса!

Фильм о транзите Венеры, созданный из 5000 изображений, 6 часов наблюдений

Цитата : Как мы нашли расстояние до Солнца? (2015, 5 января) получено 3 февраля 2022 г. с https://физ.org/news/2015-01-distance-sun.html

Этот документ защищен авторским правом. Помимо любой добросовестной сделки с целью частного изучения или исследования, никакие часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в ознакомительных целях.

Приливные колебания — влияние положения и расстояния

Луна оказывает большое влияние на земные приливы, но солнце также создает значительные приливные силы.Солнечные приливы примерно вдвое меньше лунных и выражаются как вариация лунных приливов, а не как отдельный набор приливов. Когда Солнце, Луна и Земля находятся на одной линии (во время новолуния или полнолуния), солнечный прилив оказывает дополнительное влияние на лунный прилив, создавая как сверхвысокие приливы, так и очень низкие отливы — и то, и другое. обычно называемые весенними приливами. Неделю спустя, когда солнце и луна находятся под прямым углом друг к другу, солнечный прилив частично нейтрализует лунный прилив и вызывает умеренные приливы, известные как приливы.В течение каждого лунного месяца бывает две серии весенних приливов и две серии квадратичных приливов (Сумич Дж.Л., 1996).

Вместе гравитационное притяжение Луны и Солнца ежемесячно влияет на приливы Земли. Когда Солнце, Луна и Земля находятся на одной линии (во время новолуния или полнолуния), солнечный прилив оказывает дополнительное влияние на лунный прилив, создавая как сверхвысокие приливы, так и очень низкие отливы — и то, и другое. обычно называемые весенними приливами.Неделю спустя, когда солнце и луна находятся под прямым углом друг к другу, солнечный прилив частично нейтрализует лунный прилив и вызывает умеренные приливы, известные как приливы. В течение каждого лунного месяца бывает две серии весенних и две серии квадрантных приливов.

Точно так же, как углы наклона Солнца, Луны и Земли влияют на высоту приливов и отливов в течение лунного месяца, так же влияет и их расстояние друг от друга. Поскольку Луна следует по эллиптической траектории вокруг Земли, расстояние между ними меняется примерно на 31 000 миль в течение месяца.Раз в месяц, когда Луна находится ближе всего к Земле (в перигее), силы, вызывающие приливы, выше, чем обычно, что приводит к диапазону приливов выше среднего. Примерно через две недели, когда Луна находится дальше всего от Земли (в апогее), сила лунных приливов меньше, а диапазон приливов меньше среднего. Аналогичная ситуация происходит между Землей и Солнцем. Когда Земля находится ближе всего к Солнцу (перигелий), что происходит примерно 2 января каждого календарного года, диапазоны приливов и отливов увеличиваются.Когда Земля находится дальше всего от Солнца (афелий), примерно 2 июля, диапазоны приливов и отливов уменьшаются (Sumich, J.L., 1996; Thurman, H.V., 1994).

Эллиптические орбиты Луны вокруг Земли и Земли вокруг Солнца оказывают существенное влияние на приливы и отливы Земли. Раз в месяц, в перигее, когда Луна находится ближе всего к Земле, силы, вызывающие приливы, выше, чем обычно, что приводит к диапазону приливов выше среднего. Примерно через две недели, в апогее, когда Луна находится дальше всего от Земли, сила лунных приливов меньше, а диапазон приливов меньше среднего.Когда Земля находится ближе всего к Солнцу (перигелий), примерно 2 января календарного года, диапазоны приливов и отливов увеличиваются. В афелии, когда Земля наиболее удалена от Солнца, примерно 2 июля, диапазоны приливов и отливов уменьшаются (Sumich, J.L., 1996; Thurman, H.V., 1994).

Понимание астрономии: Луна и затмения

После Солнца самым заметным небесным объектом является Луна. Его движения, фазы и редкие затмения добавляют восхитительное разнообразие нашему небу. Это также ближайший астрономический объект далеко.

Движение Луны

Движение Луны по нашему небу похоже на движение Солнца, но отличается:

Как и солнце, луна восходит на востоке и заходит на западе (за некоторыми исключениями для наблюдателей в крайние северные и южные районы Земли).
Подобно солнцу, луна движется по небу не так быстро, как звезды.
Однако, в то время как солнце смещается на восток только на один градус в день по отношению к звездам, Луна движется на восток по отношению к звездам примерно на 13 градусов в день (см. ниже).Это означает, что если вы обратите внимание, вы сможете легко заметить движение луны, с по отношению к звездам, в течение одной ночи.
Как следствие, Луна смещается на восток по отношению к Солнцу примерно на 12 градусов. в день (13 минус 1). Это означает, что луна восходит все позже и позже каждый последующий день, иногда восходя утром, иногда днем, а иногда и ночью. Точно так же луна садится позже каждый день и может устанавливается в любое время дня и ночи, в зависимости от того, где он находится по отношению к солнцу.
Со скоростью 12 градусов в день Луна совершает полный оборот относительно Солнца, примерно раз в 30 дней (на самом деле 29,5). Первоначально этот период времени назывался одним месяцем. (угадайте, откуда это слово), хотя наш современный календарь напрямую не привязан к Луна и определяет, что разные месяцы имеют разную длину.
Луна всегда видна вблизи эклиптики, но ее движение относит ее примерно на пять градусов в обе стороны в течение каждого месяца.

Это имитация изображение с мультиэкспозицией показывает положение солнца и луны с по отношению к звездам в течение девяти дней. Пока солнце движется на восток (справа налево) только одна степень в день Луна движется на восток на 13 градусов в день. Желтая линия – это эклиптика, от которого луна никогда не отклоняется более чем на пять градусов. (Размеры Солнца и Луны преувеличены для большей выразительности.)

Вопрос: Предположим, для целей этого вопроса, что месяц ровно 30 дней. Через сколько минут в каждый последующий день вы ожидаете в среднем восходит луна? Помните, что через полный месяц (30 дней) луна должна восходить в то же время, что и первоначально (без учета сезонных колебаний).

Фазы Луны

Помимо движения по небу, Луна известна своими фазами: их разнообразие очевидных форм, от полумесяца до полукруглой до полной. Существует также «новая» фаза, когда мы вообще не видим луну в течение нескольких дней. Что вызывает эти поразительные изменения в появлении луны?

Вот несколько важных подсказок:

Во-первых, Луна проходит полный цикл фаз ровно один раз. каждый (лунный) месяц, то есть в тот же период времени, что и его движение по отношению к солнцу.
Во-вторых, фаза луны всегда новая, когда она рядом солнце в нашем небе, и полный, когда он против солнца, с промежуточными фазами под промежуточными углами (между Луной и Солнцем).
В-третьих, когда луна находится в фазе полумесяца, а небо достаточно темное, вы можете иногда разглядеть остаток луны тускло светящийся диск. Это говорит нам о том, что Луна не реально меняющая форму; часть его просто намного ярче, чем остальные.
Наконец, на любом этапе между новым и полным вы можете проверить, что освещенная сторона Луна всегда обращена стороной к солнцу.

Простое объяснение всех этих наблюдений состоит в том, что луна светит отраженным солнечным светом. Он имеет сферическую форму, причем половина сферы освещается солнцем в любой момент времени. Однако то, какую часть этой половины мы видим, зависит от направления нашего взгляда. Когда луна и солнце находятся рядом друг с другом в нашем небе, мы смотрим на темную сторону Луны, поэтому мы не видим ее на все («новая луна»). Когда луна находится напротив солнца в нашем небе, мы смотрим на луну. освещенная сторона, поэтому мы видим полную луну.Под другими углами мы видим часть, но не всю картину. освещенная сторона луны. На приведенном ниже рисунке показано, как можно имитировать фазы луны с помощью мяч и сильный направленный источник света для имитации солнца.

Моделирование фаз луны с помощью шарика из пенопласта, освещенного сильным направленным светом. источник света. Четыре фотографии были сделаны под разными углами между «луной» и источник света.

Новолуние и полумесяц наступают, когда солнце более или менее отстает от луны, т. наша перспектива.Таким образом, простое рассмотрение этих фаз сразу говорит нам о том, что луна должна быть ближе к нам, чем солнце. Есть даже способ оценить, насколько он ближе, как я объясню ниже.

Вопрос: Если предположить, что вы живете в средней северной широте, где бы вы искали в небе увидеть полумесяц на закате?

Вопрос: В какое время дня или ночи восходит полная луна?

Вопрос: Многие живописные фотографии Луны подделаны путем комбинирования две отдельные фотографии.Подумайте, как можно определить, что луна была искусственно добавлена к фотографии.

Солнечные затмения

По удивительному совпадению видимый размер Луны на нашем небе почти точно такой же, как у солнца: около половины градуса. Это значит, что возможно, как новолуние проходит мимо Солнца в своем месячном путешествии по эклиптике, так что диск Луны полностью закрывать солнце. Когда это произойдет, наш небо темнеет на несколько минут и мы можем видеть тонкий, горячий газы, окружающие Солнце, называемые солнечной короной.Этот драматическое событие называется тотальным солнечное затмение.

Слева: полное солнечное затмение, показывающее солнечную корону и несколько красных протуберанцев вокруг край (Люк Виатур). В центре: частичное солнечное затмение. (Майкл Мортенсен). Справа: кольцевое солнечное затмение, когда Луна находится слишком далеко, чтобы полностью закрыть солнце. (Санчо Панса).

Солнечное затмение происходит, когда Луна проходит между Солнцем и Землей. Только небольшой часть земли, в лучшем случае, покрыта тенью луны.(Схема не в масштабе.)

Помните, однако, что Луна может отклоняться на целых пять градусов в любую сторону от эклиптики. Поэтому в большинстве месяцев новолуние расходится с солнцем (с нашей точки зрения) на несколько градусов. в одну сторону или другое, по мере прохождения. Но путь Луны пересекает эклиптику примерно два раза в месяц, и солнечное затмение происходит, когда солнце оказывается там во время перехода. Есть хороший шанс на это раз в полгода. Однако даже в этом случае идеальное выравнивание требует, чтобы вы где-то вдоль узкий путь по земной поверхности, обычно шириной менее 300 км.И даже потом диск луны не всегда совсем достаточно большой, чтобы закрыть солнце, потому что оба их видимых размера меняются по мере удаления от земли немного различаются. Когда луна слишком далеко и/или солнце слишком близко, все же выравнивание хорошо, мы называем событие кольцевое затмение. В противном случае, если луна закрывает только часть солнца, мы называем это частичным солнечным затмением.

Независимо от того, является ли затмение полным (или кольцевым) или нет, частное солнечное затмение обычно видно на обширной территории примерно два раза в год.Я видел несколько частичных солнечных затмений за эти годы, а если ты старый достаточно, вы, вероятно, также. Я никогда не был в нужном месте, чтобы увидеть полное солнечное затмение, но я с нетерпением жду того, который пройдет через большую часть США на 21 августа 2017 г.

Лунные затмения

Не менее интересное, хотя и менее драматичное событие происходит, когда солнце и луна точно напротив друг друга в нашем небе. Это когда луна обычно полная и очень яркая. Но если выравнивание достаточно точное, Земля будет блокировать солнечный свет от достижения Луны.Это событие называется лунным затмением. Как и в случае с солнечными затмениями, лунное затмение имеет хорошие шансы происходят примерно раз в полгода. Некоторые из них являются лишь частичными, а тень земли никогда не покрывает больше, чем часть Луны, потому что выравнивание несовершенно.

Лунное затмение происходит, когда Луна и Солнце находятся на противоположных сторонах Земли. Часто вся луна покрыта земной тенью. (Схема не в масштабе.)

Серия из трех фотографий полного лунного затмения 16-17 августа 1989 года, сделанных в течение примерно получаса. Экспозиция время было самым коротким для яркой парциальной фазы (слева) и самый длинный для темно-красной полной фазы (справа). На среднем фото видно как затменная часть Луны намного темнее, чем маленькая полоска, которая получение прямых солнечных лучей.

Ваши шансы увидеть всего лунные затмения довольно хороши, потому что они видны отовсюду на ночной стороне земля, и все это может длиться более часа. Облака, конечно, могут мешать. иногда нужно быть готовым вставать посреди ночи.Следующее лунное затмение на момент написания этой статьи будет полным 10 декабря 2011 г.; лучше всего просматривается из Азиатско-Тихоокеанского региона будет видно и утром, когда луна садится, из западной части Северной Америки. В течение следующих двух лет лунные затмения будет лишь частичным, т. следующее полное лунное затмение не произойдет до 15 апреля 2014 г.

Хотя вы могли бы ожидать, что луна станет полностью темной во время лунного затмения, на самом деле немного солнечный свет до сих пор попадает на него — огибая землю, через земную атмосферу. То же такое случается с нами каждый вечер после захода солнца, когда мы еще видим свет на западном небе. И, как и в случае с закатами, именно красный компонент солнечного света лучше всего проникает сквозь земную поверхность. атмосферы и достигает затмеваемой Луны.

Размер Луны

Тень Земли в месте расположения Луны почти в три раза шире самой Луны.

Помимо того, что лунное затмение просто приятно наблюдать, оно дает нам возможность определить истинный размер Луны.

Как показано справа, кривизна земной тени на частично затменной Луне говорит нам размер земной тени по сравнению с луной. В частности, диаметр земной тени чуть меньше, чем в три раза больше диаметра Луны. Другими словами, диаметр Луны составляет немногим более одной трети от тени.

Если бы земная тень была такого же размера, как и сама Земля, мы могли бы сразу заключить, что диаметр Луны чуть больше трети земного.Но это не так просто, потому что земная тень сужается, сужаясь по мере удаления от вас (как показано на диаграмму лунного затмения выше). Чтобы принять во внимание это сужение, вы должны сделать довольно сложный расчет используя несколько принципов геометрии и алгебры. Суть в том, что земная тень в месте нахождения Луны составляет примерно 3/4 ширины самой Земли. Следовательно, так как луна чуть больше 1/3 ширины тени, она должна быть чуть больше 1/4 ширины как земля.В милях диаметр Земли составляет около 8000, поэтому диаметр Луны составляет около 2000.

Этот остроумный метод определения размера Луны был изобретен греком астроном Аристарх Самосский, в третьем веке до н.э. Хотя метод абсолютно звук, Аристарх использовал довольно неточные измерения, поэтому его численный ответ для размера Луны было не особенно хорошо. Но позже греческие астрономы повторили расчет, используя более точные измерения.

Однако, даже не производя никаких расчетов, вы можете просто посмотреть на частное лунное затмение и увидеть что луна вероятно всего в несколько раз меньше земли.Конечно, вы также можете увидеть что тень земли искривлена. Аристотель, великий греческий философ, использовал это наблюдение, чтобы доказать что земля должна быть сферой.

Расстояние до Луны

Чем ближе объект, тем больше его угловой размер.

Зная истинный диаметр Луны (1/4 земного), мы можем использовать его измеряемый угловой диаметр (половина градуса) для определения его расстояния. Качественно идея заключается в следующем: для данного истинного размера больший угловой диаметр означал бы, что луна должна быть ближе; тогда как меньший угловой диаметр означал бы, что Луна должна быть дальше.Потому что мы зная угловой диаметр Луны, мы можем рассчитать, насколько она далеко.

Вычисление занимает несколько шагов и требует некоторых усилий и практики. полностью понять. Но подобные расчеты так часто встречаются в астрономии, что это хорошо. инвестиции, чтобы начать практиковать сейчас.

Большая круговая диаграмма для расчета расстояния до Луны. (угол в полградуса был сильно преувеличено)

Полезный прием для визуализации вычислений — нарисовать большой воображаемый круг с центром на себе. (наблюдатель), проходящий через Луну.Затем обозначьте угол, который представляет собой измеренную луну. угловая ширина (в реальности полградуса, но на картинке можно преувеличить, как у меня). Также укажите известный диаметр Луны, 1/4 (в единицах диаметра Земли).

Расчет выполняется в три этапа:

Спросите себя, сколько гипотетических лун нужно поставить рядом, чтобы достичь всего пути по кругу. Поскольку полный круг равен 360°, а каждая луна занимает только 1/2°, ответ: 360 разделить на 1/2, или 720 гипотетических лун.
Теперь вычислите длину окружности. Так как каждая луна имеет ширину 1/4 э.д., а их нужно 720, чтобы пройти весь круг, ответ 720 умножить на 1/4 э.д., или 180 земных диаметры. (Вы можете использовать мили вместо диаметров земли, если хотите, но тогда числа становятся немного более громоздкими: 720 × 2000 = 1440000.)
Расстояние до Луны равно радиусу окружности. Но для любого круга длина окружности в 2π раз больше радиуса, где π — число, равное чуть больше чем 3. Если вам не нужен особо точный ответ, можно притвориться, что π равно 3. и просто скажите, что длина окружности в шесть раз больше радиуса. Тогда радиус (или расстояние) равен просто длина окружности, деленная на 6, или в данном случае 180 э.д. разделить на 6, или 30 диаметров земли.

Мне нравится называть такие вычисления задачами большого круга . Общая идея заключается в том, что если вы знаете угловой размер и истинный размер объекта, вы можете вычислить его расстояние, нарисовав большой круг и выполнив эти три шага.небольшая вариация, которая возникает так же часто, когда вы уже знаете расстояние и угол и хотите рассчитать истинный размер. Пожалуйста, убедитесь, что вы понимаете каждый шаг расчета, и практикуйтесь до тех пор, пока Вы можете собрать их вместе и решить задачу с большим кругом самостоятельно.

Вопрос: Представьте, что вы живете в чужом мире с луной, которая кажется только вдвое шире нашего: 1/4 градуса. Вы также знаете, что истинный диаметр эта луна 500 миль. Нарисуйте большой круг с центром на себе и проходящий через луну, и обозначьте его углом и истинным диаметром. Сколько гипотетических лун поместилось бы вокруг полный круг?

Следующий шаг: Какова длина окружности в милях?

Последний шаг: Используя приближение π = 3, какова ваша оценка расстояние до этой луны в милях?

Следующие два вопроса сложнее, поэтому вы можете пропустить их, когда читаете это в первый раз.Обязательно вернитесь и поработайте над ними для практики, когда у вас будет время!

Вопрос: Хулиган Бруно гонится за вами по всей игровой площадке. Будучи занудой, вы решаете перестать убегать и выяснить, как далеко от вас он есть (чтобы потом можно было подсчитать, сколько вам осталось жить). Вы знаете, что рост Бруно 6 футов, и, подняв вытянутый кулак, вы оцениваете его угловую высоту в пять градусов. Используя приближение π = 3, какова ваша оценка расстояния до Бруно в футах?

Вопрос: Судя по вашей карте, гора на горизонте 30 километров. Протянув кулак, вы оцениваете его угловую высоту в три градуса. Какова высота горы в километрах? (Опять же, пожалуйста, используйте приближение π = 3.)

Возвращаясь к Луне, наш расчет дал расстояние в 30 земных диаметров (или 60 земных радиуса, или около четверти миллиона миль). Вот изображение Земли и Луны в масштабе:

.
Чертеж Земли и Луны в масштабе, показывающий, что Луна составляет 1/4 диаметра Земли, и на расстоянии 30 земных диаметров.
Постижение этого огромного расстояния является сложной задачей даже сегодня, когда пробеги автомобильных одометров часто превышают четверть миллиона. Но представьте, каким поразительным должно быть это расстояние. древним грекам, которые путешествовали только силой мускулов и ветра. Не менее удивительно заключается в том, что греки могли определить это расстояние без помощи космическое путешествие или даже телескоп. Как мы будем видеть снова и снова, человеческий интеллект может достичь чтобы измерить вещи, которые находятся далеко за пределами нашей физической досягаемости.
Расстояние до Солнца
Помимо расчета расстояния до Луны, Аристарх также изобрел не менее оригинальный метод оценки расстояния до солнца.
Когда луна наполовину полная, солнце должно быть где-то прямо сбоку от нее. Измерив наблюдаемый угол между Луной и Солнцем, вы можете сказать, что солнце находится во много раз дальше, чем луна.
Подождите, пока луна не станет ровно наполовину полной, а затем посмотрите на нее. Если освещенная половина сфера луны находится справа от вас, это означает, что солнечный свет должен исходить прямо из справа, под углом 90 градусов к вашей прямой видимости.Итак, на схеме вы знаете что солнце должно лежать где-то вдоль пунктирной оранжевой линии.
Чтобы определить , где вдоль пунктирной оранжевой линии, все, что вам нужно сделать, это измерить угол между луной и солнцем, с вашей точки зрения. Укажите на луну одной рукой и на солнце другой рукой. другую и оцените угол между руками. Затем по схеме отмерьте такой же угла и провести линию от ты к солнцу. Нарисуйте солнце там, где эта линия пересекает пунктирную оранжевую линию.
Однако, если вы действительно попробуете эту процедуру, вы обнаружите, что угол неотличим от 90°. Конечно, он должен быть немного меньше, но вы не можете сказать, насколько намного меньше , потому что это невозможно сказать, когда луна точно наполовину полная. Но вы можете видеть, по крайней мере, что поскольку угол близок к 90°, солнце должно быть в раз дальше, чем луна, в раз.
Аристарх писал, что угол между полумесяцем и солнцем равен 87°, а от по этим оценкам, Солнце находится примерно в 19 раз дальше, чем Луна.Что он, вероятно, должен сказал, что солнце по крайней мере 19 раз дальше. И так как солнце и луна имеют примерно одинаковый угловой размер, это означает, что истинный диаметр Солнца как минимум в 19 раз больше луны. Таким образом, Аристарх смог доказать, что солнце должно быть намного больше, чем земля — результат, в который, должно быть, трудно было поверить в то время.
Теперь мы знаем, что Солнце находится почти в 400 раз дальше, чем Луна, — это еще более удивительно. результат.Поскольку это расстояние настолько велико, никто не мог измерить его до изобретения изобретения. телескопа, 1900 лет после Аристарха. Но даже без телескопа, вы можете использовать метод Аристарха, чтобы увидеть, что солнце должно быть во много раз дальше чем луна. В следующий раз, когда вы увидите полуполную луну, посмотрите, где находится солнце, а затем попытайтесь визуализировать их в трех измерениях!
Вопрос: Предположим, вы видите полуполную луну на южном небе примерно на полпути между горизонтом и зенитом.Когда вы смотрите на него, освещенная половина справа. Какое сейчас время дня или ночи?
Copyright © 2010-2011 Даниэль В. Шредер. Некоторые права защищены.
Перигелий и Афелий: как далеко Солнце от Земли?
Знаете ли вы, что Земля достигает самой близкой точки к Солнцу примерно через две недели после декабрьского солнцестояния? Это произойдет 4 января 2022 года! Мы называем эту точку на орбите Земли вокруг Солнца «перигелием». Интересно, что мы находимся ближе всего к нашей огненной звезде зимой и дальше всего жарким летом.Узнайте все о перигелии и афелии!
РЕКЛАМА
Что такое перигелий и афелий?
Термины перигелий и афелий описывают разные точки на орбите Земли вокруг Солнца.
Помните, что Земля вращается вокруг Солнца по эллиптической траектории, которая имеет форму овала, а не круга. Это означает, что Земля находится примерно на 3 миллиона миль ближе к Солнцу в январе в его ближайшей точке, чем в июле в его самой дальней точке.
Афелий — точка орбиты Земли, которая находится на дальнем расстоянии от Солнца.
Перигелий — это точка орбиты Земли, которая находится на ближайшем расстоянии от Солнца.
Слова происходят из древнегреческого языка, в котором гелиос означает «Солнце», апо означает «далеко», а пери означает «близко».
Перигелий и Афелий в 2022 году
В 2022 году Земля находится в перигелия 4 января в 1:52 ночи. по восточному времени и в афелии 4 июля в 3:10 утра. По восточному времени.
В этом году Земля будет на расстоянии 91 406 842 миль от Солнца в перигелия и 94 509 598 миль от Солнца в афелии .
Изображение предоставлено: НАСА (Обратите внимание, что на этом рисунке «перигелон» следует писать как «перигелий».
Когда существуют афелий и перигелий?
Афелий всегда бывает в начале июля. Примерно через две недели после июньского солнцестояния Земля находится дальше всего от Солнца.
Перигелий всегда бывает в начале января. Примерно через две недели после декабрьского солнцестояния Земля находится ближе всего к Солнцу.
Знаете ли вы, что орбита Луны вокруг Земли тоже эллиптическая? Точка орбиты Луны, ближайшая к Земле, называется «перигей», а точка, наиболее удаленная от Земли, известна как «апогей».«Перигей и Апогей часто путают.
Связаны ли афелий и перигелий с сезонами на Земле?
Не расстояние от Солнца определяет наши времена года. Времена года возникают из-за того, что земная ось наклонена под углом. Именно потому, что Земля вращается вокруг Солнца под наклоном, наша планета получает больше или меньше прямых солнечных лучей в разное время года. Узнайте больше о причине сезонов!
Афелий и перигелий на Марсе
Хотя термины афелий и перигелий в основном используются в отношении Земли, поскольку это наша родная планета, они также имеют отношение к другим планетам, вращающимся вокруг Солнца.У каждой планеты есть точки на орбитах, когда они находятся дальше всего или ближе всего от своей звезды.
Например, планета Марс имеет еще более эллиптическую орбиту, чем Земля. По сравнению с ней орбита Земли кажется почти круговой; эта почти круговая орбита может быть причиной того, что климат Земли относительно стабилен.
Марс также имеет четыре сезона, но они в два раза длиннее, потому что Марсу требуется около двух земных лет, чтобы совершить оборот вокруг Солнца. В южном полушарии Марса более теплые и короткие весна и лето, чем на севере, поскольку Марс находится ближе всего к Солнцу в конце южной весны. Южная зима длиннее, потому что Марс дальше всего дальше от Солнца и медленнее движется по своей эллиптической орбите вокруг Солнца.
Для Марса переход от более холодной зимы к более теплой весне может быть весьма драматичным.
Изображение предоставлено JPL.NASA.gov
→ Узнайте больше о причинах сезонов.
Почему луна и солнце у горизонта кажутся намного больше, чем высоко в небе? Я слышал, что это называют «лунной иллюзией» или «проблемой Луны Мендекс».»Это иллюзия глаза?
Морис Хершенсон, профессор психологии Университета Брандейса, отвечает так: следует:
«Иллюзия луны — один из старейших известных психологических феноменов; записи о нем восходят к древнему Китаю и Египту. Может быть, это самый древний научная загадка, которая до сих пор не объяснена.
«Есть много заблуждений, связанных с иллюзией луны. Люди, обученные в физических науках часто думают, что иллюзия реальна, что луна на самом деле выглядит большим, когда он находится у горизонта из-за преломления света по атмосфере. На самом деле эффект преломления очень мал, но он не причина иллюзии.
«Есть несколько способов доказать себе, что свет, достигающий глаз с луны остается таким же, как луна меняет положение на небе. За например, если вы сфотографируете луну на разной высоте над горизонтом, вы увидите, что изображения луны все одного размера. Мои студенты или ученики часто присылайте мне фотографии «гигантской» луны урожая, на которой луна выглядит как маленькое пятнышко на небе.(То же самое происходит и на фотографиях, казалось бы, впечатляющие закаты — иллюзия работает и для солнца.) Еще один способ разорвать хватку иллюзии — это сжать руку в кулак и смотреть сквозь это на «большой» луне горизонта. Он сразу уменьшится в размерах.
«Очевидно, что это психологический эффект. Есть много разных теорий (возможно, 10) о том, почему это происходит, взятые из областей, начиная от когнитивных психологии к нейрофизиологии.
«Я считаю, что лунная иллюзия связана с механизмом, производит повседневное восприятие размера и расстояния, генетически детерминированный мозг процесс, который позволяет нам переводить плоскостные изображения, попадающие на сетчатку в виде неподвижных объектов, движущихся в пространстве.

Расстояние от Луны до Солнца. Лаплас

Читайте также

Чем измеряют расстояние до земли

Чем измеряют расстояние до земли

«Луч луны упал на Ваш портрет»

«Пыльцою лилии-луны…»

<ЧЕТЫРЕ ЛУНЫ>

Глава 1 «Иная слава солнца, иная слава луны…»

23. «ВОКРУГ ЛУНЫ»

Только огромное расстояние…

В ГОРОДЕ СОЛНЦА И ЛУНЫ

КАРТА ЛУНЫ

ОТ ЗЕМЛИ ДО ЛУНЫ 2 глава

Звездный танец Солнца, Земли и Луны

Расстояние до луны онлайн. Расстояние до луны

Битва за космос: история освоения

История покорения:

Сколько лететь до Луны

Перспективы дальних полетов и исследовательских миссий

Краткая история вопроса

Об определении удаленности и вариантах ее значения

Перигей

Апогей

Изменение удаленности под влиянием времени

Диаметр Луны

Какое расстояние от Земли до Луны

Как наглядно оценить размер Луны и ее расстояние до Земли

Видимый размер Луны с Земли

Меняется ли размер Луны

Видео

Самое близкое и далекое расстояние от Земли до Луны

Наша Солнечная система: неужели мы одни такие?

Уникальная система?

Блуждающий Юпитер

Уничтоженные в зародыше

Не такая уж редкость?

Закон больших чисел

Астрономия

Почему солнце и луна кажутся одинакового размера? | Космос

Редакторы EarthSky

Об авторе:

Как я могу найти расстояние до Солнца в любой день? (Дополнительно)

Как мы нашли расстояние до Солнца?

Приливные колебания — влияние положения и расстояния

Понимание астрономии: Луна и затмения

Движение Луны

Фазы Луны

Солнечные затмения

Лунные затмения

Размер Луны

Расстояние до Луны

Расстояние до Солнца

Перигелий и Афелий: как далеко Солнце от Земли?

Что такое перигелий и афелий?

Перигелий и Афелий в 2022 году

Когда существуют афелий и перигелий?

Связаны ли афелий и перигелий с сезонами на Земле?

Афелий и перигелий на Марсе

Добавить комментарий Отменить ответ