ดวงอาทิตย์และดวงจันทร์มีเส้นผ่านศูนย์กลางเชิงมุมเท่าใด ข้อมูลพื้นฐานเกี่ยวกับดวงจันทร์

หลายๆ คนคงตกตะลึงเมื่อได้ยินวลีที่ว่า “ดวงจันทร์มีเส้นผ่านศูนย์กลางครึ่งองศา” หรือ “ ระยะทางเชิงมุมระหว่างองค์ประกอบของดาวคู่คือ 5 อาร์ควินาที” บนท้องฟ้ามีวินาที นาที และองศาใดได้บ้าง? ลองคิดดูและเรียนรู้วิธีวัดระยะห่างระหว่างวัตถุท้องฟ้าด้วยมือของเราเอง

เมื่อมันเคลื่อนออกจากเส้นศูนย์สูตร เส้นผ่านศูนย์กลางเชิงมุมของมันจะลดลงอย่างเห็นได้ชัด เส้นผ่านศูนย์กลางในแนวทแยงของโฟบอสก็เปลี่ยนไปเช่นกันเมื่อมันเคลื่อนที่ข้ามท้องฟ้า - ทางทิศตะวันออกจะเป็น 8 และที่จุดสูงสุดจะเป็น 12 สำหรับการเปรียบเทียบ ดวงอาทิตย์ที่มองเห็นจากดาวอังคารมีเส้นผ่านศูนย์กลางเชิงมุมเท่ากับ 21

โฟบอสเป็นวัตถุมืดที่ดูเหมือนจะประกอบด้วยวัสดุที่คล้ายกัน เช่น ดาวเคราะห์น้อยประเภท C ที่พบในแถบดาวเคราะห์น้อยชั้นนอก อย่างไรก็ตาม ความหนาแน่นต่ำของโฟบอสบ่งชี้ว่ามันประกอบด้วยมากกว่าหิน แต่มีแนวโน้มว่าจะเป็นส่วนผสม หินและน้ำแข็ง นอกจากนี้ยังอาจบ่งชี้ถึงการปล่อยก๊าซที่อ่อนแอแต่ต่อเนื่องซึ่งตรวจพบโดยยานโฟบอสของรัสเซีย โพรบทำงานผิดปกติก่อนที่จะระบุองค์ประกอบของก๊าซได้ แต่อาจเป็นไอน้ำ

ทุกคนรู้ดีว่าท้องฟ้าสามารถแสดงตามอัตภาพเป็นทรงกลมซึ่งฉายภาพของวัตถุในจักรวาลได้ และผู้สังเกตการณ์จะเป็นศูนย์กลางของมันเสมอ ในเรื่องนี้ การแสดงการวัดบนท้องฟ้าเป็นองศาก็ค่อนข้างสมเหตุสมผล ดังนั้น หากเรามีจุดสองจุดบนท้องฟ้า ระยะห่างระหว่างจุดเหล่านั้นจะเป็นมุมที่เกิดจากเส้นตรงที่ลากจากจุดเหล่านี้ไปยังดวงตาของผู้สังเกต ยาก? จากนั้นลองดูภาพ

พื้นผิวของโฟบอสถูกปกคลุมไปด้วยหลุมอุกกาบาต ผลกระทบที่ทำให้ปล่องภูเขาไฟสูงขึ้นนั้นจะต้องทำให้ดวงจันทร์ดวงเล็กเกือบแยกออกจากกัน และน่าจะทำให้เกิดคูน้ำและเส้นริ้วที่มองเห็นได้ โฟบอสได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางว่าเป็นดาวเคราะห์น้อยที่ดาวอังคารจับได้ บางคนเชื่อว่าสิ่งนี้อาจไม่ได้มาจากแถบดาวเคราะห์น้อยหลักด้วยซ้ำ แต่มาจากบริเวณรอบนอกของระบบสุริยะ

เมื่อเรามองดูท้องฟ้า ดูเหมือนว่าวัตถุทั้งหมดที่เราเห็นนั้นอยู่ห่างจากโลกเท่ากัน ในสมัยโบราณมีการสันนิษฐานว่าวัตถุทั้งหมดที่มองเห็นได้บนท้องฟ้านั้นวางอยู่บนพื้นผิวของทรงกลมท้องฟ้า นักวิจัยในสมัยนั้นเชื่อว่าเทห์ฟากฟ้า เช่น ดาวเคราะห์ ดวงอาทิตย์ และดวงจันทร์ โคจรไปมาระหว่างทรงกลมของดวงดาวที่อยู่กับที่และโลก หลังมักปกคลุมดวงดาวจึงต้องอยู่ใกล้มากขึ้น ดาวหางถือเป็นวัตถุในชั้นบรรยากาศโลกมานานหลายศตวรรษ

ทุกอย่างก็ชัดเจนขึ้นมาทันทีใช่ไหม? มีมุม α ระหว่างวัตถุสองชิ้นในภาพ

วงกลมมี 360 องศา และครึ่งหนึ่งมี 180 องศา ดังนั้น จุดสองจุดที่อยู่ตรงข้ามกันบนขอบฟ้าจึงมีมุม 180° ระหว่างขอบฟ้าและจุดสุดยอด - 90°

เราจะกำหนดระยะทางในอวกาศในปัจจุบันได้อย่างไร? คำตอบสำหรับคำถามนี้จะเป็นหัวข้อของบทเรียนนี้ ในช่วงบาง สุริยุปราคาผู้สังเกตการณ์บนโลกสังเกตม่านดวงจันทร์ที่ปิดบังดวงอาทิตย์ไว้อย่างสมบูรณ์แบบ ด้วยเหตุนี้ จึงเป็นไปได้ที่จะสังเกตโคโรนา ซึ่งก็คือส่วนนอกสุดของชั้นบรรยากาศสุริยะ

ปรากฏการณ์พารัลแลกซ์คืออะไร

รู้จักจุดยอดและมุมที่อยู่ติดกัน และใช้สมบัติของพวกมัน รู้จักสามเหลี่ยมเฉียบพลัน สามเหลี่ยมมุมฉากและสามเหลี่ยมป้าน สามเหลี่ยมด้านเท่าและสามเหลี่ยมหน้าจั่ว ใช้ทฤษฎีบทผลรวมของมุมสามเหลี่ยม กำหนดระยะทางไปยังจุดที่ห่างไกลโดยใช้ปรากฏการณ์พารัลแลกซ์ แปลปีแสงเป็นหน่วยระยะทาง ใช้หน่วยทางดาราศาสตร์อธิบายระยะทางใน ระบบสุริยะ. เราจะรู้ได้อย่างไรว่าสิ่งต่าง ๆ กำลังไปไกลจากเราแค่ไหน? เราใช้คุณสมบัติของบรรยากาศและดวงตาตรงนี้ ยิ่งวัตถุอยู่ไกลเท่าไรก็ยิ่งมีหมอกมากขึ้นเท่านั้น

ภาพตอนต้นบทความแสดงระยะห่างระหว่างดาวฤกษ์บางดวงในกลุ่มดาวต่างๆ ใหญ่และ เออร์ซ่า ไมเนอร์. การใช้สิ่งเหล่านี้ทำให้คุณสามารถ "ปรับเทียบ" นิ้วของคุณเพื่อการวัดท้องฟ้าได้ ผลลัพธ์โดยเฉลี่ยจะอยู่ที่ประมาณ:


มันทำงานอย่างไร? เพียงยืดแขนออกจนสุดแล้ววางนิ้วตามที่แสดงในภาพเพื่อวัด ระยะทางเชิงมุมระหว่างวัตถุที่คุณสนใจ

นอกจากนี้ยังมีขนาดเชิงมุมที่เล็กกว่าอีกด้วย หากธาตุอยู่ใกล้เราเราจะเห็นรายละเอียดมาก ถ้าอยู่ไกล เป็นเพียงแผนทั่วไปเท่านั้น โดยทั่วไปแล้ว เราจะเห็นวัตถุทั้งใกล้และไกล ซึ่งทำให้เรามีระดับการเปรียบเทียบ แต่เราคิดถึงพระจันทร์ พระอาทิตย์ และดวงดาว เพราะว่าอยู่ไกลเกินไป เราเห็นดาวเป็นจุด ไม่ว่าดาวจะอยู่ห่างจากเราแค่ไหนก็ตาม

ควรสังเกตว่าอุปสรรคสำคัญในการพัฒนาดาราศาสตร์เชิงสังเกตคือ: ขาดความสามารถในการวัดระยะทางและขาดคำนึงถึงอิทธิพลของการหมุนของโลก เหตุใดการระบุมุมพารัลแลกซ์จึงเป็นเรื่องยาก ระยะห่างจากดวงดาวนั้นไกลเกินกว่าที่คาดไว้มาก พารัลแลกซ์ของดาวฤกษ์ที่ใกล้ที่สุดอยู่ที่ประมาณ 0.78 เป็นดาวฤกษ์ชื่อพร็อกซิมาเซนทอรี คำว่า "Proxima" มีความหมายง่ายๆ ว่า "ใกล้ที่สุด" ดาวดวงนี้ตั้งอยู่ในซีกโลกใต้ ในกลุ่มดาวเซนทอร์

องศาเป็นค่าที่ค่อนข้างมากสำหรับ เทห์ฟากฟ้า. เมื่อพูดถึงขนาดและระยะห่างระหว่างพวกมัน มักใช้นาที (′) และวินาที (″) ของส่วนโค้ง ทุกอย่างที่นี่เรียบง่ายมาก หนึ่งองศามี 60 นาที และในหนึ่งนาที... คุณเดาได้ไหมว่ากี่วินาที? ส่วนโค้งวินาทีเป็นค่าที่น้อยมาก บางอย่างเช่นนี้ เส้นผ่านศูนย์กลางเชิงมุมมีเหรียญห้ารูเบิลจากระยะทาง 4 กิโลเมตร ตาเปล่าไม่ว่าจะตาเหยี่ยวแค่ไหนก็ไม่มีวันมองเห็นมัน

หน่วยใดที่ใช้อธิบายระยะทางของดวงดาวและดาวเคราะห์

เมื่อรวมกับดาวคู่เซ็นทอรี จะสร้างระบบสามดาว การกำหนดพารัลแลกซ์แรกสำหรับดาวฤกษ์ไม่ใช่เพียงหลักฐานเดียวที่ยืนยันการเคลื่อนที่ของโลกรอบดวงอาทิตย์ ในการอธิบายระยะทาง นักดาราศาสตร์ใช้หน่วยที่เกี่ยวข้องโดยตรงกับมุมพารัลแลกซ์ มันเป็นอุปกรณ์และคำจำกัดความนั้นง่ายมาก

ตัวอย่างเช่น: ค่าพารัลแลกซ์ใกล้เคียงคือ 0.78 ดังนั้นระยะห่างจากโลก นี่เป็นหน่วยที่สะดวก ดาวสองดวงที่อยู่ใกล้เราที่สุดอยู่ห่างกันประมาณ 1 พาร์เซก นอกจากนี้ยังใช้หลายหน่วย: กิโลพาร์เซกและเมกะพาร์เซก ต้องขอบคุณตรีโกณมิติซึ่งคุณจะได้เรียนรู้ในโรงเรียนในไม่ช้า คุณสามารถคำนวณได้ว่าพาร์เซกหนึ่งตัวจะพอดีได้กี่กิโลเมตร

และสุดท้าย ฉันจะยกตัวอย่าง ระยะทางเชิงมุมและขนาดถึง ทรงกลมท้องฟ้า.

ดวงอาทิตย์และดวงจันทร์มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.5° (30′)
ระยะห่างระหว่างคือ 12 ′
ตาเปล่าของมนุษย์สามารถมองเห็นวัตถุที่มีขนาดเชิงมุมอย่างน้อย 1'
ดาวศุกร์มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1 ฟุต
ขนาดเชิงมุมสูงสุดของดาวพฤหัสบดีคือ 45″ และดาวเสาร์คือ 22″
กล้องโทรทรรศน์ 100 มม. ไม่สามารถมองเห็นวัตถุที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเชิงมุมน้อยกว่าหนึ่งวินาทีครึ่งส่วนโค้ง

แผนกย่อยยอดนิยมที่ใช้ในบทความวิทยาศาสตร์ยอดนิยมคือแผนกหนึ่ง คำนวณว่า 1 ปีแสงมีกี่กิโลเมตรและเมตร และหนึ่งพาร์เซกเท่ากับกี่ปีแสง เรารู้วิธีกำหนดระยะห่างจากดวงดาวแล้ว อย่างไรก็ตาม กาแล็กซีนั้นใหญ่กว่ามาก ระยะห่างจากกาแลคซีอื่นก็ไกลกว่ามากเช่นกัน เป็นอย่างไรบ้าง ระยะทางไกลมาก? เราจะพูดถึงเรื่องนี้ในภายหลังในบทช่วยสอน

สามารถใช้วิธีอื่นในการกำหนดระยะทางได้หรือไม่? การค้นพบกฎสามข้อของเคปเลอร์ที่อธิบายการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ทำให้เราสามารถคำนวณระยะทางจากดาวเคราะห์ไปยังดวงอาทิตย์ได้ อย่างไรก็ตาม สมมติว่าหน่วยระยะทางเท่ากับ 1 สอดคล้องกับระยะห่างระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์

  • พารัลแลกซ์รายวันเฉลี่ยของดวงจันทร์คือ 57"02",61
  • ระยะทางเฉลี่ยของดวงจันทร์จากโลกคือ 384,400 กม.
  • ระยะทางที่ดวงจันทร์อยู่ห่างจากโลกมากที่สุดคือ 405,500 กม.
  • ระยะทางต่ำสุดของดวงจันทร์จากโลกที่ขอบโลกคือ 363,300 กม.
  • เส้นผ่านศูนย์กลางเชิงมุมปรากฏของดวงจันทร์ที่ระยะห่างเฉลี่ยจากโลกคือ 31"05",16 = 1865",16
  • เส้นผ่านศูนย์กลางเชิงมุมปรากฏที่ใหญ่ที่สุดของดวงจันทร์คือ 32"53".5
  • เส้นผ่านศูนย์กลางเชิงมุมที่มองเห็นได้เล็กที่สุดของดวงจันทร์คือ 29"28",1
  • เส้นผ่านศูนย์กลางของดวงจันทร์คือ 3476.0 กม. = 0.2725 เทียบเท่า เส้นผ่านศูนย์กลางของโลก (ประมาณ 3/11 ของโลก)
  • ปริมาตรของดวงจันทร์คือ 21.99 10 9 กม. 3 = 0.02 ปริมาตรของโลก (ประมาณ 1/50 ของโลก)
  • พื้นที่ผิวของดวงจันทร์คือ 37.96·10 6 กม. 2 = 0.074 พื้นที่ผิวโลก (ประมาณ 1/14 ของโลก)
  • มวลของดวงจันทร์คือ 7.35·10 25 กรัม = 0.0123 มวลของโลก (1/81.30 ของโลก)
  • ความหนาแน่นเฉลี่ยของดวงจันทร์คือ 3.34 กรัม/ซม.3 = 0.607 ความหนาแน่นเฉลี่ยของโลก
  • ความเร่งของแรงโน้มถ่วงบนพื้นผิวดวงจันทร์คือ 1.623 m/s 2 = 0.166 ของโลก (ประมาณ 1/6 ของโลก)
  • ความเร็วหนีแรกของดวงจันทร์คือ 1.68 กม./วินาที
  • ความเร็วหลบหนีที่สองของดวงจันทร์ (ความเร็วในการปล่อย) คือ 2.38 กม./วินาที
  • ความเยื้องศูนย์เฉลี่ยของวงโคจรดวงจันทร์คือ 0.055 (ความเยื้องศูนย์กลางเชิงเส้น 21,000 กม.)
  • ความเยื้องศูนย์ของวงโคจรดวงจันทร์แตกต่างกันไปตั้งแต่ 0.044 ถึง 0.072
  • ความเอียงของวงโคจรดวงจันทร์ถึงสุริยวิถีคือ 5°08"43",4
  • ความเอียงของวงโคจรดวงจันทร์ถึงสุริยุปราคาจะแตกต่างกันไปตั้งแต่ 5°17" ถึง 4°59"
  • ความเอียงเฉลี่ยของเส้นศูนย์สูตรของดวงจันทร์กับวงโคจรคือ 6°41"
  • ความเอียงของเส้นศูนย์สูตรของดวงจันทร์กับวงโคจรแตกต่างกันไปตั้งแต่ 6°51" ถึง 6°31"
  • ความเอียงของเส้นศูนย์สูตรของดวงจันทร์ถึงสุริยุปราคาคือ 1°32"47"
  • ความเอียงของวงโคจรดวงจันทร์กับเส้นศูนย์สูตรของโลกแตกต่างกันไปตั้งแต่ 18°18" ถึง 28°36"
  • มูลค่าสูงสุดลิเบรเนียมในลองจิจูด 7°54"
  • ค่าสูงสุดของการปรับเทียบที่ละติจูดคือ 6°50"
  • การไลเบรตพารัลแลกซ์คือประมาณ 1°
  • ส่วนหนึ่งของพื้นผิวดวงจันทร์ซึ่งมองไม่เห็นจากโลกคิดเป็น 41% ของพื้นผิวดวงจันทร์ทั้งหมด
  • โซนปลดปล่อยคิดเป็น 18% ของพื้นผิวดวงจันทร์ทั้งหมด
  • ความเร็วเชิงมุมที่ชัดเจนของการเคลื่อนที่ของดวงจันทร์ข้ามท้องฟ้าคือ 13°.2 ต่อวัน (ประมาณ 30 นิ้วต่อชั่วโมง)
  • ความเร็วเฉลี่ยของวงโคจรดวงจันทร์คือ 1.023 กม./วินาที (ประมาณ 3681 กม./ชม.)
  • ความเร่งของดวงจันทร์ในการเคลื่อนที่รอบโลกคือ 0.272 เซนติเมตร/วินาที 2
  • เดือนดาวฤกษ์เท่ากับระยะเวลาการหมุนรอบดวงจันทร์ 27 วัน 07.00 น 43 นาที 11.47 วินาที = 27.321661 วัน (ประมาณ 655.7 ชั่วโมง)
  • เดือนซินโนดิกซึ่งเท่ากับระยะเวลาการเปลี่ยนข้างของดวงจันทร์ (รอบเฟส) คือ 29 วัน 12 นาฬิกา 44 นาที 02.78 วินาที = 29.5305882 วัน (ประมาณ 708.7 ชั่วโมง)
  • ระยะเวลาของเดือนซินโนดิกจะแตกต่างกันไปเนื่องจากความรีของวงโคจรดวงจันทร์จาก 29.25 วัน สูงสุด 29.83 วัน (ประมาณ 13 ชั่วโมง)
  • เดือนเขตร้อนคือ 27.321582 วัน
  • เดือนที่ผิดปกติคือ 27.554551 วัน
  • เดือนมังกรคือ 27.212220 วัน
  • ระยะเวลาการหมุนเวียนของบรรทัดของโหนดคือ 6798 วัน = 18.61 ปี.
  • ระยะเวลาการหมุนของเส้น apsidal คือ 3232 วัน = 8.85 ปี.
  • ความเร็วเชิงมุมของการหมุนของเส้นแอกมีค่าประมาณ 40° ต่อปี
  • การแผ่รังสีที่สะท้อนจากดวงจันทร์สูงสุดเกิดขึ้นที่ความยาวคลื่นประมาณ 0.6 ไมครอน
  • การแผ่รังสีสูงสุดของดวงจันทร์เกิดขึ้นที่ความยาวคลื่นประมาณ 7 ไมครอน
  • ขนาดการมองเห็นของดวงจันทร์ ณ พระจันทร์เต็มดวงที่แท้จริงคือ 12 นาที 91
  • การส่องสว่างจากดวงจันทร์ที่ระยะโลก-ดวงจันทร์ ณ พระจันทร์เต็มดวงที่แท้จริงคือ 0.449 ลักซ์
  • อัลเบโดเรขาคณิตของดวงจันทร์ ณ พระจันทร์เต็มดวงที่แท้จริงคือ 0.147
  • อินทิกรัลเฟสของดวงจันทร์ในระบบพระจันทร์เต็มดวงที่แท้จริงคือ 0.509
  • อัลเบโดทรงกลมของดวงจันทร์ ณ พระจันทร์เต็มดวงที่แท้จริงคือ 0.075
  • ขนาดการมองเห็นเฉลี่ยของดวงจันทร์ ณ พระจันทร์เต็มดวงเมื่อสังเกตจากโลกอยู่ที่ -12 เมตร .71 (พระจันทร์เต็มดวงส่องแสงจางกว่าดวงอาทิตย์ 465,000 เท่า)
  • ความสว่างเฉลี่ยของพระจันทร์เต็มดวงที่สังเกตจากโลกคือ 0.251 sb
  • สร้างแสงสว่างโดยเฉลี่ย พระจันทร์เต็มดวงตั้งอยู่ที่จุดสุดยอดบนพื้นผิวโลก ตั้งฉากกับทิศทางของรังสีที่ตกกระทบ 0.25 ลักซ์
  • อัลเบโดเฉลี่ยของพื้นผิวดวงจันทร์ทั้งหมดคือ 12.44%
  • อัลเบโดเฉลี่ยของบริเวณทวีปของดวงจันทร์คือ 13.45%
  • อัลเบโดเฉลี่ยของบริเวณทางทะเลของดวงจันทร์คือ 7.30% ดัชนีสีของดวงจันทร์ B คือ V = +1 m,2
  • ค่าเฉลี่ยของระดับสูงสุดของโพลาไรเซชันของแสงโดยพื้นผิวดวงจันทร์ (ที่มุมเฟส 100-110°) คือ 6-8%
  • ระดับโพลาไรเซชันสูงสุดของพื้นที่ทวีปของดวงจันทร์คือ 6.5-7.5%
  • ระดับโพลาไรเซชันสูงสุดของพื้นที่ทางทะเลของดวงจันทร์คือ 12-16%
  • อุณหภูมิพื้นผิวดวงจันทร์ ณ จุดต่ำกว่าสุริยะอยู่ที่ประมาณ + 130° C
  • อุณหภูมิพื้นผิวดวงจันทร์ด้านกลางคืนอยู่ที่ประมาณ - 160 - 170 ° C
  • ความเข้มข้นของก๊าซใกล้พื้นผิวดวงจันทร์ ตอนกลางวันด้านสว่าง 104 ซม. -3 (ความเข้มข้น 10 -13 ของโมเลกุลก๊าซในชั้นบรรยากาศโลก)
  • ความเข้มข้นของก๊าซใกล้พื้นผิวดวงจันทร์ในเวลากลางคืน (ณ ด้านมืด) 2·10 5 ซม. -3 .
  • พื้นที่ก่อตัวทางทะเลทั้งหมดบนพื้นผิวดวงจันทร์คือ 16.9%
  • พื้นที่ทะเลบนซีกโลกที่มองเห็นของดวงจันทร์คือ 31.2% ของพื้นผิว
  • พื้นที่ทะเลบนซีกโลกไกลของดวงจันทร์คือ 2.6% ของพื้นผิว
  • อัตราส่วนเฉลี่ยของความลึกต่อเส้นผ่านศูนย์กลางของหลุมอุกกาบาตดวงจันทร์คือ 0.2
  • ความหนาเฉลี่ยของชั้น regolith คือ 2-3 ม.
  • อายุของหินทวีปโบราณบนดวงจันทร์คือ 4.3-4.6 พันล้านปี
  • อายุเฉลี่ยหินบะซอลต์บนดวงจันทร์ของระบบ Imbirian มีอายุ 3.7 พันล้านปี
  • อายุเฉลี่ยของหินบะซอลต์บนดวงจันทร์ของระบบ Eratosthenes คือ 3.2 พันล้านปี
  • อายุของปล่องโคเปอร์นิคัสคือ 0.85 พันล้านปี
  • ความหนาเฉลี่ยของเปลือกโลกดวงจันทร์ในซีกโลกที่มองเห็นคือ 60 กม.
  • ความหนาเฉลี่ยของเปลือกโลกดวงจันทร์บนซีกโลกไกลคือ 100 กม.
  • ความหนาแน่นของหินอนอโทไซต์บนดวงจันทร์คือ 2.9 กรัม/ซม.3
  • ความหนาแน่น หินบะซอลต์ดวงจันทร์ 3.3 กรัม/ซม.3 .

สูงสุด