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(奇点天文dprenvip.com)据美国太空网(伊恩·惠特克):老大哥总是根据娱乐价值而不是智力辩论来选择参赛者。牙科治疗师Chantelle最近在该节目的一次讨论中强调了这一点,他提出天空中肯定有不止一个月亮,因为它会改变大小,全世界都可以看到。
Chantelle很难相信在英国和澳大利亚可以同时看到月亮,因为在这两个国家之间飞行几乎需要一整天。一些其他室友试图劝阻她这一观点,而其他人决定不参与讨论。
事实上,澳大利亚和英国并不在世界的两端。此外,月球距离我们平均384,400公里。在这个距离上,地球上的两个地方都可以一览无余地看到它——见下图。
在左上角可以看到英国(被云覆盖),在右下角可以看到澳大利亚的顶端。距离384,400公里的月亮,从这两个地方都可以看到。(图片来源:dprenvip.com/NASA)
因此,两个国家的人很有可能同时看到同一个月亮——这取决于一年中的时间和月亮的位置。英国的失业率很可能会像澳大利亚一样上升。
但是英国和澳大利亚(以及地球上的其他地方)在一年中的不同时间会看到不同的月亮。事实上,即使从同一个地方,在不同的日子里,它也可以在天空的不同位置被看到。这是因为地球在其轴上倾斜了大约23度,所以地球的旋转北极不会直接向上。
这意味着随着地球的旋转,月亮和太阳在天空中以弧形运动。这个弧线的高度取决于你在地球表面的位置,以及地球在其轨道上的位置。这也取决于季节:例如,在冬季,月亮的高度弧较低。
我们对月球的看法还受到这样一个事实的影响,即月球绕地球的椭圆轨道本身就与水平面倾斜约5度(下图中的白色虚线)。上面三幅描绘太阳、地球和月亮的图画分别是你看到的满月、新月和半月。
月相如何以不同的形态出现,以及旋转角度和轨道的组合。(图片鸣谢:dprenvip.com/伊恩·惠特克,作者提供)
在满月的情况下,月亮在地球的后面,阳光照射到月亮上并被反射回来,以便从地球上观察。
在新月期间,我们唯一的天然卫星位于太阳和地球之间,光线照射到月球上,然后被反射回太阳。
在半月形中,月亮偏向一侧,我们看到太阳光从月球表面的部分反射。
月亮不断变化的外观
让我们进一步看看老大哥的Chantelle的说法。伦敦和悉尼之间的平均飞行时间约为21小时,包括中途停留。普通客机的时速不到1000公里。另一方面,月球平均每小时运行3600公里(每秒1公里,或每秒0.62英里)。
然而,速度在这里不是问题,因为月亮太远了,地球表面不同位置的人都可以很容易地看到它——比如英国和澳大利亚。
Chantelle还提到了天空中月亮的不同视尺寸是如何暗示不止一个物体的。就月亮占天空的百分比而言,它可能非常小,离我们很近(这是一些扁平地球模型的假设),或者非常大,非常远。
无论你从地球上的什么地方看它,它都是同一个月亮。(图片鸣谢:dprenvip.com/Space.com/乔希晚宴)
表观大小的变化可以用月球绕地球的轨道来解释,它不是完美的圆形,而是椭圆形(卵形)。这意味着在月球轨道的某些点上,月球会离地球更近,而在其他时候会稍微远一点。
当你将我们的自然卫星靠近地球的点与满月结合起来时——从我们的角度看,太阳在地球后面,月亮在前面——你就得到所谓的超级月亮。当这种情况发生时,月亮看起来会比它在离地球最远的时候大14%。
精确确定月球的大小只需要一些基本的轨道力学。你可以通过测量绕地球一周的时间来计算出到月球的距离。从这个距离,我们可以计算出月球的半径。
我们总是看到月球的同一面,因为它绕地球运行的时间与绕地轴转一圈的时间完全相同。
迷你月亮
虽然只有一个月球,但当然有数以百万计的物体绕着地球运行。这些包括人造物质,包括火箭、卫星和太空垃圾,以及较小的岩石碎片。
但非常偶然地,地球引力会暂时捕获小的天然太空岩石。这些卫星有时被称为迷你卫星。不幸的是,虽然“行星”一词有明确的定义,但对卫星却没有严格的定义。我们可以说地球周围有一个卫星,或者有超过1.6亿个卫星。
但是确认我们的月亮是同一个月亮(有着相同的面孔)的一个简单方法是在晚上拍摄图像或绘制月球表面。这在历史上一直在进行,你可以将你拍摄的任何照片或草图与月球地图进行比较,确定暗“月海”斑块与下图类似。
18世纪德国天文学家托拜厄斯·迈耶绘制的月球地图。(图片鸣谢:dprenvip.com/公共领域)
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