月球的運動

2007年10月16日10:20  來源:人民網科技

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  月球萬古不息地圍繞著地球運動,而地球又帶的月亮永恆地圍繞著太陽運動。通常人們粗略地將月球圍繞地球的運動看作為圓周運動,實際上月球是以橢圓軌道進繞地球運動的,它離地球最遠時約406699千米,最近約356399千米,平均約38萬千米,這一距離大約相當於地球直徑的30倍,或者說月球圍繞地球運行的軌道,其平均直徑大約可以排列60個地球,而軌道的周長大約為240萬千米。月亮在這樣長的軌道上運行一周所需要的時間,等同於地球上的27日7時43分11.47秒,這一時間稱為“恆星月”,或者說需要2360591秒,它在這條軌道上的運行的平均速度大約為每秒1017米。

  在太陽系中,可以把地球和月球當作一個系統來看待,地球和月亮的公共質心圍繞太陽作橢圓運動(公轉),這一質心離地心約4660千米,或者說在地面下1700千米左右,並與月亮在相同的一邊。

  月球圍繞地球作平面橢圓軌道運動,不過嚴格地來說,月球並不是圍繞地心進行圓周運動,而是圍繞地球與月球的公共質心作圓周運動。月球圍繞地球運行有幾個顯著特點:(1)月亮圍繞地球所走的橢圓,在它的平面裡不是固定的,這個橢圓繞著地球,在它平面裡沿正方向即月亮運行的方向而運行。這個橢圓的長軸在3232日或8年零310日裡轉一周。(2)月亮繞地球運行的軌道(即白道)不在地球繞太陽運行的黃道平面裡,正因為這樣,所以不是每逢新月就有日,每逢望就有月食。白道的平面和黃道的平面相交成5度多的交角。這兩個平面的交線叫交點線。這條交點線也不是固定的,每一個交點在18年224日內沿相反方向,在黃道上轉動一周。(3)黃道和白道兩平面的交角也在變化,這一交角的平均值是5度8分48秒,常在極小5度0分1秒和極大值5度17分35秒之間擺動,周期為173天。此外,月球和地球又分別繞它們各自的質心進行自轉。

  由於月球自轉的周期恰好等於它繞地球公轉的周期,我們在地球上永遠隻能看到月球的一面,稱為月球正面,另外半個球總是背向地球,即月球背面﹔但是,人們看到的月球並不止50%,由於月球的天平動,累積起來,人們從地球上實際可以觀測到月球整個表面的59%。

  由於地球的自轉,我們每天可以看到月球的“東升西落”,不過月亮每天升起時間都比前一天平均推遲50分鐘。這是因為在地球上某一點某一時刻看到月球升起后,當地球自轉一周時(第二天同一時刻),因月亮圍繞地球運動已經離開了原來的位置,圍繞地球向東運行了約13度,因此地球要再自轉約13度,即約50分鐘后才能看到月亮,因此月亮升起時間平均每天推遲50分鐘。此外,由於地月幾何關系的原因,在地球上觀看月球起落的時間是不同的。

(責編:張文君)
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