Chi non ha fissato in una serata limpida e bella l'eterna compagna della Terra: la misteriosa e attraente Luna? Da lontano sembra uniforme e quasi bianco, ma com'è veramente, qual è la distanza dalla luna? È un satellite naturale della Terra, che ha una forma sferica e un diametro di 3480 km. Se ricorrete all'aiuto di un telescopio, potete vederne la superficie, completamente ricoperta di rocce. Gli scienziati hanno dimostrato che non c'è atmosfera sulla Luna, il che significa che qualsiasi vita è esclusa. Ci sono molte ipotesi, ma gli scienziati non sono ancora giunti a una decisione univoca. È possibile che i fatti raccolti alzino gradualmente il velo di segretezza.
La distanza dalla Terra alla Luna, calcolata tra i loro centri, è di 384.399 chilometri o 0,00257 unità astronomiche. Se lo confrontiamo con il diametro del nostro pianeta, il percorso verso il satellite sarà di 30 diametri terrestri. Un fatto interessante è che, a differenza della Luna, è ellittica, quindi la distanza dalla Luna cambia periodicamente il suo valore.
Nel 2° secolo, lo scienziato Ipparco conosceva già questa proprietà del pianeta. Riuscì a calcolare la distanza media dalla luna e quasi corrispondente al valore moderno. Fu il primo a calcolare che è uguale a 30 diametri della Terra. Un altro scienziato, nei suoi scritti "Sulle grandezze e distanze del Sole e della Luna" nel 3° secolo. BC ha cercato di calcolare le distanze tra questi corpi celesti. Ha preso come base il fatto che la Luna ha una forma quasi sferica e che risplende della luce riflessa dal Sole. Credeva che quando la Luna è in una certa fase e sembra un mezzo disco, forma una forma geometrica a forma di triangolo con un angolo retto. Ma, sfortunatamente, lo scienziato ha commesso un errore nei calcoli di 20 volte, poiché si è rivelato impossibile determinare esattamente quando la Luna si troverà nella parte superiore dell'angolo retto.
Oggi, la distanza dalla luna è determinata in diversi modi precisi. Noto metodo di triangolazione dei due punti più distanti della Terra. Un altro metodo si basa sull'uso di un laser e consiste nel fatto che si misura il tempo del segnale laser inviato alla luna e poi ricevuto indietro. La sua essenza è che sulla Luna gli scienziati usano un riflettore angolare appositamente installato. Un segnale laser viene inviato dalla superficie terrestre a un riflettore e l'ora del suo invio viene impostata con precisione. La luce inviata e riflessa sulla Luna ritorna al telescopio in un certo tempo. Calcolando il tempo esatto durante il quale il raggio ha percorso la distanza dalla Terra alla Luna e ritornato indietro, viene determinata la distanza dalla sorgente di radiazione al riflettore.
Ad esempio, nel punto dell'orbita più vicino alla Terra, la distanza dalla Luna è 363.104 km, e una volta rimossa, più precisamente all'apogeo, è 405.696 km. Di conseguenza, la distanza può differire di quasi il 12%.
La Terra e la Luna non sono corpi puntiformi, quindi, per determinare la minima distanza tra loro, facciamo il seguente calcolo: sottrarre la somma dei raggi, che sono pari a 6378 e 1738 km, dalla distanza al perigeo. Il risultato ottenuto è la distanza minima richiesta tra i punti sulla superficie della Luna e della Terra, che è di 354.988 km.
Se ci avviassimo a piedi su un percorso pari alla distanza dalla Terra alla Luna, camminando alla velocità di 5 km/h senza fermarci, lo supereremmo solo dopo 9 anni. Un volo aereo a 800 km/h sarebbe più breve, permettendoci di atterrare sulla luna in 20 giorni.
In realtà, gli astronauti americani hanno coperto la distanza dalla luna sulla navicella Apollo. Queste furono le prime persone che camminarono sulla luna e questo evento significativo ebbe luogo il 20 luglio 1969. Ci vollero 3 giorni per farlo. Il modo più veloce è volare alla velocità della luce, che è di 300 mila km / s, quando diventa raggiungibile in 1,25 secondi luce.
La decorazione del cielo notturno, oltre a una dispersione di stelle, è, ovviamente, la Luna. A causa della combinazione delle sue dimensioni e della distanza dalla Terra, è il secondo oggetto celeste più luminoso e può oscurare completamente il disco solare durante un'eclissi. Non sorprende che il luminare notturno attiri l'attenzione dell'umanità da più di un millennio.
Se la Terra non avesse avuto una Luna, molte cose sarebbero andate diversamente:
- i giorni sarebbero molto più brevi;
- il cambio delle stagioni e del clima sarebbe caratterizzato da instabilità;
- ci sarebbero flussi e riflussi meno pronunciati;
- l'aspetto della vita sul pianeta nella sua forma attuale sarebbe in dubbio.
Diametro lunare
Il diametro medio della Luna non è troppo grande per gli standard cosmici: 3474,1 km. Questa è circa due volte inferiore alla distanza da Mosca a Vladivostok.
Ancora la luna è al quinto posto posto per dimensione tra i satelliti naturali dei pianeti del sistema solare:
- Ganimede.
- Titanio.
- Callisto.
- Luna.
Ma già confrontando le dimensioni dei satelliti in relazione ai loro pianeti, la Luna non ha eguali. Con un diametro di un quarto di quello terrestre, occupa il primo posto. Inoltre, la sua dimensione è maggiore di quella di Plutone.
Qual è la distanza dalla terra alla luna
Il valore non è costante. In media, ci sono 384.400 chilometri tra i centri del pianeta e il suo satellite naturale. Circa 30 altre Terre si adatterebbero a questo spazio e la luce impiega 1,28 secondi per percorrere quella distanza.
E se il corpo celeste più vicino potesse essere raggiunto in auto a una velocità di 95 km/h? Dato che l'intera distanza è di circa 10 circonferenze della Terra, il viaggio richiederebbe lo stesso tempo di 10 deviazioni del pianeta attorno all'equatore. Sono poco meno di sei mesi. Finora, la stazione interplanetaria New Horizons ha superato la distanza più veloce dalla Luna, che, nel suo viaggio verso Plutone, ha attraversato l'orbita del satellite otto ore e mezza dopo il lancio.
L'orbita della luna non è un cerchio perfetto, ma un ovale (ellisse), all'interno del quale c'è la Terra. In punti diversi, si trova più vicino o più lontano dal pianeta. Per questo motivo, quando ruota attorno al centro di massa comune con la Terra, il satellite si avvicina o si allontana. Quindi, i minimi chilometri separano i corpi celesti quando il luminare notturno si trova nel luogo dell'orbita chiamato perigeo. Nel punto designato come apogeo, il satellite è più distante dal pianeta. La distanza minima è 356.400 km e la distanza massima è 406.700 km. Quindi la distanza oscilla da 28 a 32 diametri di terra.
Le prime stime quasi corrette della distanza dal "prossimo" della Terra furono ottenute già nel II secolo aC. n. e. Tolomeo. Ai nostri giorni, grazie ai moderni dispositivi riflettenti installati sul satellite, la distanza veniva misurata con la massima precisione (con un errore di diversi cm). Per fare ciò, un raggio laser viene diretto sulla luna. Quindi annotano il periodo per il quale tornerà sulla Terra, riflesso. Conoscendo la velocità della luce e il tempo impiegato per raggiungere i sensori, è facile calcolare la distanza.
Come stimare visivamente le dimensioni della luna e la sua distanza dalla terra
Il diametro della Terra è circa 4 volte quello della luna e il volume - 64 volte. La distanza dal luminare notturno è circa 30 volte il diametro del pianeta. Per stimare visivamente la distanza dalla Terra al suo satellite e confrontarne le dimensioni, avrai bisogno di due palline: una da basket e una da tennis. Rapporti di diametro:
- Terra (12.742 km) e Luna (3.474,1 km) - 3,7:1;
- basket standard (24 cm) e tennis (6,7 cm) - 3,6:1.
I valori sono abbastanza vicini. Quindi, se la Terra avesse le dimensioni di un pallone da basket, il suo satellite avrebbe le dimensioni di un tennis.
Puoi chiedere alle persone di immaginare che la Terra è una palla da basket e la Luna una pallina da tennis, e per mostrare quanto è lontano il satellite dal pianeta su quella scala. La maggior parte probabilmente assumerà una distanza di 30 cm per diversi gradini.
Infatti, per mostrare la distanza corretta, devi spostarti di poco più di sette metri. Quindi, tra il pianeta e il suo satellite, in media, 384.400 km, che corrispondono rispettivamente a circa 30 Terre o 30 palloni da basket. Moltiplicando il diametro di un'attrezzatura sportiva per 30 si ottiene un risultato di 7,2 m, ovvero circa 9 gradini maschili o 11 femmine.
Dimensioni apparenti della Luna dalla Terra
Angolo di 360 gradi- l'intera circonferenza della sfera celeste. Allo stesso tempo, il luminare notturno occupa circa la metà di un grado su di esso (una media di 31 minuti): questo è il diametro angolare (visibile). Per fare un confronto: la larghezza dell'unghia dell'indice alla distanza di un braccio è di circa un grado, cioè due lune.
Per una coincidenza unica, le dimensioni apparenti del Sole e della Luna per gli abitanti della Terra sono quasi le stesse. Questo è possibile perché il diametro della stella più vicina 400 volte il diametro del satellite, ma la luce del giorno si trova lo stesso numero di volte più lontano. A causa di questa coincidenza, tra tutti i pianeti che ruotano attorno al Sole, solo sulla Terra si può osservare la sua eclissi totale.
La dimensione della luna cambia?
Naturalmente, il vero diametro del satellite rimane lo stesso, ma la dimensione apparente può cambiare. Così, La luna appare notevolmente più grande durante l'alba e il tramonto.. Quando la luce notturna è bassa sopra l'orizzonte, la distanza dall'osservatore non diminuisce, ma, al contrario, aumenta leggermente (del raggio della Terra). L'effetto visivo, sembrerebbe, dovrebbe essere l'opposto. Non esiste una risposta univoca che spieghi la causa dell'illusione. Possiamo solo affermare con certezza che questo bellissimo fenomeno deve la sua esistenza solo alle peculiarità del lavoro del cervello umano e non, ad esempio, all'influenza dell'atmosfera terrestre.
La distanza tra la Luna e la Terra cambia periodicamente dal massimo (all'apogeo) al minimo (al perigeo). Insieme alla distanza, varia anche il diametro apparente del satellite: da 29,43 a 33,5 minuti d'arco. Grazie a ciò, non sono possibili solo le eclissi totali., ma anche anulare (quando la dimensione apparente della Luna all'apogeo è minore del disco solare). Circa una volta ogni 414 giorni, la luna piena coincide con il passaggio del perigeo. In questo momento, puoi osservare il più grande luminare notturno. Il fenomeno ha ricevuto il nome piuttosto di alto profilo di una superluna, ma il diametro apparente in questo momento è solo il 14% più grande del solito. La differenza è molto lieve e un semplice osservatore non noterà la differenza.
Con misure precise distanza, gli scienziati sono stati in grado di rilevare un aumento relativamente lento ma costante della distanza tra la Terra e il suo satellite. La velocità con cui la luna si allontana - 3,8 cm all'anno - è troppo piccola per notare una diminuzione significativa delle dimensioni apparenti della stella. Le unghie umane crescono più o meno alla stessa velocità. Tuttavia, tra 600 milioni di anni, la Luna sarà così lontana e, di conseguenza, ridotta per gli osservatori terrestri, che le eclissi solari totali rimarranno nel passato.
Vale la pena notare, che il satellite della terra, formato secondo la teoria moderna da una collisione di un pianeta con un grande oggetto 4,5 miliardi di anni fa, era originariamente 10-20 volte più vicino. Tuttavia, non c'era nessuno ad ammirare il cielo, decorato con un luminare 10-20 volte più grande di quello che è ora.
video
Per capire quanto è lontana la Luna dalla Terra, puoi guardare questo video.
In un'orbita ellittica, il che significa che ad un certo punto sarà più lontano, e ad altri, al contrario, sarà più vicino.
Questo è il motivo per cui 384.403 km è considerata la distanza media dalla Luna, o, come dicono gli astronomi, è il "semiasse maggiore dell'orbita lunare". Quando la Luna è nel punto più vicino alla Terra (perigeo), siamo a soli 363.104 km di distanza. E la distanza dal punto più distante (apogeo) alla Terra è di ben 406.696 km.
Si scopre che la distanza dalla Terra alla Luna varia entro 43.592 km. È a causa di questa differenza piuttosto grande che la luna nel cielo notturno è di dimensioni diverse. Al perigeo, la Luna ci sembra più grande del 15% rispetto all'apogeo.
La differenza di distanze influisce anche sulla luminosità della Luna quando raggiunge la sua fase completa. Nel punto più vicino alla Terra, la luna piena è solitamente più luminosa del 30% rispetto alla sua massima distanza dal nostro pianeta. Quando la luna piena è al perigeo, si parla di "superluna".
Nel video ("Un anno di luna in 2,5 minuti") puoi ammirare la Luna in tutta la sua mutevole bellezza:
Sorge una domanda molto logica: come facciamo a sapere quanto è lontana la luna? La risposta dipende dall'epoca di cui stiamo parlando. Nell'antica Grecia, ad esempio, gli astronomi usavano la loro conoscenza della geometria per i loro calcoli.
Per molto tempo, gli antichi greci hanno osservato le ombre e hanno scoperto che quando un oggetto si trova di fronte ad esso, la lunghezza della sua ombra è 108 volte il suo diametro effettivo. Quindi una palla del diametro di 2,5 cm, posta su un bastoncino tra il Sole e la superficie della Terra, darà un'ombra triangolare lunga 270 cm.
Questa osservazione è stata successivamente utilizzata per studiare le eclissi lunari e solari. Durante un'eclissi lunare, i greci notarono che il satellite non era completamente coperto dall'ombra della Terra e la larghezza di questa ombra era di circa 2,5 volte la luna. Durante un'eclissi solare, è stato notato che le dimensioni della Luna e la sua posizione in quel momento erano sufficienti a bloccare completamente il Sole. L'ombra che proiettava terminava sulla Terra e alla stessa angolazione dell'ombra terrestre, rendendo entrambe le ombre due versioni dello stesso triangolo, solo di dimensioni diverse.
I greci conclusero che la base del più grande dei due triangoli sarebbe stata uguale a un diametro della Terra (a quel tempo questa cifra era già stata calcolata e ammontava a 12.875 km), e la sua lunghezza sarebbe stata di 1.390.000 km. Il triangolo più piccolo sarà 2,5 volte più largo del diametro della luna e, da allora. i triangoli sono proporzionali, la sua altezza sarà 2,5 volte l'altezza dell'orbita della Luna. Collegando questi triangoli, i greci ottennero l'equivalente di 3,5 orbite lunari. Dividendo per 3,5 il valore precedentemente calcolato di 1,39 milioni di km, hanno ottenuto una distanza dalla Luna relativamente precisa, pari a 397.500 km. Niente male per un popolo antico!
Ora la distanza dalla Luna può essere calcolata con una precisione di pochi millimetri. È sufficiente che gli scienziati rilevino quanto tempo impiega un raggio laser lanciato dalla Terra per raggiungere uno speciale riflettore installato sulla Luna e tornare indietro.
La determinazione del cosiddetto raggio laser della Luna è diventata possibile più di quarant'anni fa, dopo che gli astronauti della missione Apollo hanno installato tutta una serie di riflettori sulla superficie del nostro satellite. Un raggio laser lanciato dalla Terra viene riflesso da uno di questi riflettori e ritorna sul nostro pianeta.
È vero, su 100 quadrilioni di fotoni lanciati verso la Luna, non molti tornano sulla Terra, ma questo è sufficiente per un calcolo molto accurato della distanza.
Perché La velocità della luce è di quasi 300.000 km/s e ci vuole poco più di un secondo perché un raggio laser raggiunga la superficie della Luna. Ci vuole lo stesso tempo per tornare. Fissando il tempo esatto impiegato dalla luce per viaggiare da e verso la Luna, gli astronomi possono quindi calcolare facilmente la distanza esatta dalla Luna in un dato momento.
Grazie a questo metodo di calcolo della distanza, gli scienziati hanno appreso che la luna si sta lentamente allontanando dal nostro pianeta. Ogni anno - di 3,8 cm E questo significa che tra milioni di anni la Luna nel cielo sembrerà più piccola di quanto ci sembri ora. E tra un miliardo di anni circa, la Luna sembrerà più piccola del Sole e le eclissi solari totali saranno un ricordo del passato per sempre.
D'accordo, Spazio, pianeti alieni, ammassi stellari: questo è un argomento molto, molto eccitante. Ad esempio, qual è la distanza dalla luna? Sicuramente molti di voi una volta hanno posto questa domanda! O qual è la sua origine? E in cosa consiste? Forse qualcuno ci vive anche? Bene, almeno i microrganismi? La distanza dalla luna ha sempre interessato l'umanità.
Lo sviluppo di idee sulla luna
Questo oggetto celeste ha attirato l'attenzione della gente fin dai tempi antichi. E agli albori dello sviluppo dell'astronomia, la Luna divenne uno dei primi oggetti di osservazione e studio. Le informazioni sui tentativi di tracciare lo schema del suo movimento attraverso il firmamento e di spiegarlo risalgono alle culture sumera, babilonese, all'antica civiltà cinese ed egizia. E, naturalmente, nell'antica Grecia. Il primo tentativo noto di calcolare la distanza dalla Luna (e anche dal Sole) fu fatto da Aristarco di Samo.
sul nostro compagno delle prime persone, lo fece in poco più di tre giorni. Tuttavia, il problema qui non è solo nella velocità dell'apparato stesso, ma nella necessità di calcolare il movimento della Luna, volare lungo un certo arco e atterrare nel punto richiesto. Pertanto, il percorso segue un arco, non una linea retta. Il tempo record per il quale un veicolo spaziale artificiale ha raggiunto un satellite oggi è di 8 ore e 35 minuti. Era la navicella spaziale New Horizons lanciata dalla NASA.
La distanza dalla Terra alla Luna è in aumento?
Sì! È davvero. Il nostro satellite si muove come in un'orbita a spirale. E ogni anno la distanza aumenta di circa 4 centimetri. Questo è un bel po' per un osservatore individuale. Tuttavia, i nostri lontani antenati vedranno la Luna molto meno. Inoltre, l'indebolimento dell'interazione gravitazionale con esso comporterà una diminuzione dell'attività delle maree sulla Terra e trasformerà in modo significativo le condizioni climatiche del nostro pianeta.