Каковы угловые диаметры солнца и луны. Основные данные о луне
Наверняка многие входят в ступор, когда слышат фразы вроде «диаметр Луны составляет половину градуса» или «угловое расстояние между компонентами двойной звезды равно 5 секунд дуги». Какие в небе могут быть секунды, минуты и градусы? Попробуем с этим разобраться, а также научиться измерять расстояния между небесными объектами при помощи собственных рук.
Когда он отошел от экватора, его угловой диаметр явно уменьшился бы. Диагональный диаметр Фобоса также изменяется во время его блуждания по небу - на востоке он имел бы 8, в зените и 12. Для сравнения - солнце, видимое с Марса, имеет угловой диаметр 21.
Фобос - это темный объект, который, как представляется, состоит из аналогичного материала, такого как астероиды типа С, обнаруженные во внешнем поясе астероидов. Однако низкая плотность Фобоса указывает на то, что он состоит не только из скал - это, вероятно, смесь горных пород и льда. Это также может указывать слабые, но непрерывные выбросы газа обнаруженного России зонда Фобос зонд имеет неисправность, прежде чем он мог бы определить состав газа, но это может быть паром.
Всем известно, что условно небо можно представить в виде сферы, на которую спроецированы изображения космических объектов. А наблюдатель всегда находится в ее центре. В связи с этим измерения на небе вполне разумно выражать в градусной мере. Таким образом, если у нас имеется две точки на небе, то расстояние между ними будет представлять из себя угол, образованный прямыми, проведенными из этих точек в глаз наблюдателя. Сложно? Тогда зацените картинку.
Поверхность Фобоса покрыта кратерами. Воздействие, вызвавшее подъем кратера, должно было почти разорвать маленькую луну и, вероятно, вызвать появление видимых канав и полос. Фобос широко считается планетоидом, захваченным Марсом. Некоторые полагают, что это может произойти даже не из основного пояса астероидов, а из внешних областей солнечной системы.
Когда мы смотрим на небо, создается впечатление, что все объекты, которые мы видим на нем, находятся на равном расстоянии от Земли. Уже в древности предполагалось, что все объекты, видимые в небе, лежат на поверхности небесной сферы. Исследователи того времени считали, что небесные тела, такие как планеты, Солнце и Луна, кружатся между сферой неподвижных звезд и Земли. Последний часто покрывал звезды, поэтому он должен был быть ближе. Кометы считались на протяжении многих веков объектами в атмосфере Земли.
Сразу все стало понятно, не так ли? между двумя объектами на изображении есть угол α.
Всего в окружности 360, а в ее половине — 180 градусов. Таким образом, между двумя противоположными точками на горизонте 180°. между горизонтом и точкой зенита — 90°.
Как мы определяем расстояния в космосе сегодня? Ответ на этот вопрос станет предметом этого урока. Во время некоторых солнечных затмений наблюдатель на Земле наблюдает за экраном Луны, идеально охватывающим щит Солнца. Благодаря этому можно наблюдать корону, то есть самую внешнюю часть солнечной атмосферы.
Каково явление параллакса
Распознавать углы вершины и смежные углы и использовать их свойства, распознавать острые треугольники, прямоугольные и тупоугольные треугольники, равносторонние и равнобедренные треугольники, использовать теорему о сумме углов треугольника. Определить расстояния до отдаленных точек, используя явление параллакса, интерпретировать светлый год как единицу расстояния, использовать астрономическую единицу для описания расстояния в солнечной системе. Как мы знаем, как далеко от нас идут дела? Мы используем здесь свойства атмосферы и глаза - чем дальше объект находится, тем больше он затуманен.
На рисунке в начале статьи указаны расстояния между некоторыми звездами в созвездиях Большой и Малой медведиц . По ним можно «откалибровать» пальцы для небесных измерений. Средние результаты приблизительно таковы:
Как это работает? Просто полностью вытяните руку и расположите пальцы так, как на изображении, чтобы измерить угловое расстояние между интересующими вас объектами.
Он также имеет меньшие угловые размеры. Если элемент близок к нам, мы видим много деталей, если далеко - просто общий план. В общем, мы видим объекты ближнего и дальнего, благодаря которым мы имеем шкалу сравнения. Однако мы скучаем по луне, солнцу и звездам, потому что они слишком далеко. Мы видим звезды как точки, независимо от расстояния, которое они от нас.
Следует отметить, что основными препятствиями для развития наблюдательной астрономии были: отсутствие возможности измерения расстояния и отсутствие учета влияния вращения Земли. Почему было так сложно определить угол параллакса? Расстояния до звезд оказались намного большими, чем ожидалось. Параллакс ближайшей звезды составляет приблизительно 0, 78. Это звезда по имени Проксима Центавра. Слово «Проксима» просто означает «ближайший». Эта звезда расположена в южном полушарии неба, в созвездии Кентавра.
Градусы — довольно большая величина для небесных тел. Говоря об их размерах и расстояниях между ними, часто используют минуты (′) и секунды (″) дуги. Здесь все предельно просто: в одном градусе 60 минут, а в одной минуте… сами догадаетесь, сколько секунд? Секунда дуги — величина очень маленькая. Примерно такой угловой диаметр имеет пятирублевая монета с расстояния в 4 километра. Невооруженный глаз, каким бы орлиным он ни был, никогда не увидит ее.
Какие единицы используются для описания расстояния звезд и планет?
Вместе с двойной звездой Центавра создает трехзвездную систему. Обозначение первого параллакса для звезд не было единственным свидетельством движения Земли вокруг Солнца. Чтобы описать расстояние, астрономы используют единицу, непосредственно связанную с углом параллакса. Это устройство, и его определение очень просто.
Например: проксимальный параллакс равен 0, 78, поэтому его расстояние от Земли. Это удобная единица - две самые близкие нам звезды далеки друг от друга около 1 парсека. Также используются кратные единицы: килопарсек и мегапарсек. Благодаря тригонометрии, которую вы скоро узнаете в школе, вы можете рассчитать, сколько километров оно подходит в одном парсеку.
И напоследок приведу примеры угловых расстояний и размеров на небесной сфере .
Солнце и Луна имеют диаметр 0,5° (30′).
Расстояние между составляет 12′.
Невооруженный глаз человека способен видеть объекты с угловым размером минимум 1′.
Венера достигает диаметра 1′.
Максимальный угловой размер Юпитера — 45″, а Сатурна — 22″.
В 100-мм телескоп нельзя увидеть объекты с угловым диаметром менее полутора секунд дуги.
Популярным подразделением, используемым в научно-популярных статьях, является одно. Рассчитайте, сколько километров и метров - 1 световой год, и сколько световых лет - один парсек. Мы уже знаем, как определить расстояние до звезд. Однако галактика намного больше; расстояние до других галактик также намного больше. Как определяются такие огромные расстояния? Мы упомянем об этом позже в учебнике.
Можно ли использовать другие методы для определения расстояний? Открытие трех законов Кеплера, описывающих планетарное движение, позволило нам рассчитать расстояния от планет до Солнца. Предположим, однако, что единица расстояния, равная 1, соответствует расстоянию между Землей и Солнцем.
- Средний суточный параллакс Луны 57"02",61.
- Среднее расстояние Луны от Земли 384 400 км.
- Наибольшее удаление Луны от Земли в апогее 405 500 км.
- Наименьшее удаление Луны от Земли в перигее 363 300 км.
- Видимый угловой диаметр Луны на среднем расстоянии от Земли 31"05",16 = 1865", 16.
- Наибольший видимый угловой диаметр Луны 32"53",5.
- Наименьший видимый угловой диаметр Луны 29"28",1.
- Диаметр Луны 3476,0 км = 0,2725 экв. диаметра Земли (примерно 3/11 земного).
- Объем Луны 21,99·10 9 км 3 = 0,02 объема Земли (примерно 1/50 земного).
- Площадь поверхности Луны 37,96·10 6 км 2 = 0,074 площади поверхности Земли (примерно 1/14 земной).
- Масса Луны 7.35·10 25 г. = 0,0123 массы Земли (1/81,30 земной).
- Средняя плотность Луны 3,34 г/см 3 = 0,607 средней плотности Земли.
- Ускорение силы тяжести па поверхности Луны 1,623 м/с 2 = 0,166 земного (примерно 1/6 земного).
- Первая космическая скорость для Луны 1,68 км/с.
- Вторая космическая скорость для Луны (скорость освобождения) 2,38 км/с.
- Средний эксцентриситет лунной орбиты 0,055 (линейный эксцентриситет 21 000 км).
- Эксцентриситет лунной орбиты меняется от 0,044 до 0,072.
- Наклон лунной орбиты к эклиптике 5°08"43",4.
- Наклон лунной орбиты к эклиптике меняется от 5°17" до 4°59".
- Средний наклон лунного экватора к орбите 6°41".
- Наклон лунного экватора к орбите меняется от 6°51" до 6°31".
- Наклон лунного экватора к эклиптике 1°32"47".
- Наклон лунной орбиты к земному экватору меняется от 18°18" до 28°36".
- Наибольшее значение либрании по долготе 7°54".
- Наибольшее значение либрации по широте 6°50".
- Параллактическая либрация около 1°.
- Невидимая с Земли часть поверхности Луны составляет 41% всей лунной поверхности.
- Либрационные зоны составляют 18% всей лунной поверхности.
- Видимая угловая скорость движения Луны по небу 13°,2 в сутки (примерно 30" в час).
- Средняя скорость движения Луны по орбите 1,023 км/с (примерно 3681 км/час).
- Ускорение Луны в ее движении вокруг Земли 0,272 см/с 2 .
- Сидерический месяц, равный периоду вращения Луны, 27 сут. 07 час. 43 мин. 11,47 с = 27,321661 суток (примерно 655,7 час).
- Синодический месяц, равный периоду смены фаз Луны (фазовому циклу), 29 сут. 12 час. 44 мин. 02,78 с = 29,5305882 суток (примерно 708,7 час).
- Продолжительность синодического месяца меняется вследствие эллиптичности лунной орбиты от 29,25 сут. до 29,83 сут, (примерно на 13 час).
- Тропический месяц 27,321582 суток.
- Аномалистический месяц 27,554551 суток.
- Драконический месяц 27,212220 суток.
- Период вращения линии узлов 6798 сут. = 18,61 лет.
- Период вращения линии апсид 3232 сут. = 8,85 лет.
- Угловая скорость вращения линии апсид примерно 40° в год.
- Максимум отраженного излучения Луны приходится примерно на длину волны 0,6 мкм.
- Максимум собственного излучения Луны приходится примерно на длину волны 7 мкм.
- Визуальная звездная величина Луны в истинное полнолуние — 12 m ,91.
- Освещенность от Луны на расстоянии Земля — Луна в истинное полнолуние 0,449 лк.
- Геометрическое альбедо Луны в истинное полнолуние 0,147.
- Фазовый интеграл Луны в системе истинного полнолуния 0,509.
- Сферическое альбедо Луны в истинное полнолуние 0,075.
- Средняя визуальная звездная величина Луны в полнолуние, наблюдаемая с Земли, —12 m ,71 (полная Луна светит в 465 000 раз слабее Солнца).
- Средняя яркость полной Луны, наблюдаемой с Земли, 0,251 сб.
- Средняя освещенность, создаваемая полной Луной, находящейся в зените, на земной поверхности, перпендикулярной к направлению падающих лучей, 0,25 лк.
- Среднее альбедо всей лунной поверхности 12,44%.
- Среднее альбедо материковых областей Луны 13,45%.
- Среднее альбедо морских областей Луны 7,30%. Показатель цвета Луны В — V = +1 m ,2.
- Среднее значение максимальной степени поляризации света лунной поверхностью (при фазовых углах 100—110°) 6—8%.
- Максимальная степень поляризации материковых областей Луны 6,5-7,5%.
- Максимальная степень поляризации морских областей Луны 12—16%.
- Температура поверхности Луны в подсолнечной точке около + 130° С.
- Температура поверхности Луны на ночной стороне около — 160 — 170° С.
- Концентрация газов у поверхности Луны в дневное время на освещенной стороне 104 см -3 (10 -13 концентрации молекул газов в земной атмосфере).
- Концентрация газов у поверхности Луны в ночное время (на темной стороне) 2·10 5 см -3 .
- Общая площадь морских образований на поверхности Луны составляет 16,9%.
- Площадь морей на видимом полушарии Луны составляет 31,2% поверхности.
- Площадь морей на обратном полушарии Луны составляет 2,6% поверхности.
- Среднее отношение глубины к диаметру лунных кратеров 0,2.
- Средняя толщина слоя реголита 2—3 м.
- Возраст древних материковых пород Луны 4,3—4,6 млрд. лет.
- Средний возраст лунных базальтов Имбирийской системы 3,7 млрд.лет.
- Средний возраст лунных базальтов Эратосфеновской системы 3,2 млрд. лет.
- Возраст кратера Коперник 0,85 млрд. лет.
- Средняя мощность лунной коры на видимом полушарии 60 км.
- Средняя мощность лунной коры на обратном полушарии 100 км.
- Плотность анортозитовых пород Луны 2,9 г/см 3 .
- Плотность базальтовых пород Луны 3,3 г/см 3 .
