WAS IST DIE ENTFERNUNG ZUM MOND?

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Die kurze Antwort lautet: Die durchschnittliche Entfernung zum Mond beträgt 384.403 km (238.857 Meilen). Dies bezieht sich auf die Tatsache, dass der Mond in einem elliptischen Muster um die Erde kreist, was bedeutet, dass er zu bestimmten Zeiten Vater weg sein wird; während bei anderen wird es näher sein.

Daher ist die Zahl 384.403 km eine durchschnittliche Entfernung, die Astronomen die Semi-Major-Achse nennen. An seinem nächsten Punkt (bekannt als Perigäum) ist der Mond nur 363.104 km (225,622 Meilen) entfernt. Und an seinem entferntesten Punkt (Apogäum genannt) erreicht der Mond eine Entfernung von 406.696 km (252.088 Meilen).

Dies bedeutet, dass die Entfernung von der Erde zum Mond um 43.592 km variieren kann. Das ist ein ziemlich großer Unterschied, und es kann dazu führen, dass der Mond in seiner Größe dramatisch anders aussieht, je nachdem, wo er sich in seiner Umlaufbahn befindet. Zum Beispiel kann die Größe des Mondes um mehr als 15% variieren, wenn er am nächsten ist und wenn er sich am weitesten entfernt befindet.

Es kann auch einen dramatischen Effekt darauf haben, wie hell der Mond erscheint, wenn er sich in seiner Vollphase befindet. Wie zu erwarten ist, treten die hellsten Vollmonde auf, wenn der Mond am nächsten ist. Diese sind normalerweise 30% heller als wenn er am weitesten entfernt ist. Wenn es ein Vollmond ist und es ein enger Mond ist, wird es als Supermoon bezeichnet. was auch unter dem technischen Namen bekannt ist - Perigäum-Syzygie.

Um eine Vorstellung davon zu bekommen, wie dies alles aussieht, sehen Sie sich die Animation an, die 2011 vom Scientific Visualization Studio des Goddard Space Flight Center veröffentlicht wurde. Die Animation zeigt die geozentrische Phase, die Libration, den Positionswinkel der Achse und den scheinbaren Durchmesser von der Mond das ganze Jahr über in stündlichen Abständen.

An dieser Stelle wäre eine gute Frage zu stellen: Woher wissen wir, wie weit der Mond entfernt ist? Nun, das hängt davon ab wann wir unterhalten uns. In den Tagen des antiken Griechenlands verließen sich Astronomen auf einfache Geometrie, den Durchmesser der Erde - den sie bereits als Äquivalent von 12.875 km (oder 8000 Meilen) berechnet hatten - und die Schattenmessungen, um die erste (relativ) genau zu machen Schätzungen.

Nachdem die alten Griechen beobachtet und aufgezeichnet hatten, wie Schatten über einen langen Zeitraum der Geschichte wirken, hatten sie festgestellt, dass die Länge eines Schattens, wenn ein Objekt vor die Sonne gestellt wird, immer das 108-fache des Durchmessers des Objekts selbst beträgt. Eine Kugel mit einem Durchmesser von 2,5 cm (1 Zoll), die auf einen Stock zwischen Sonne und Boden gelegt wird, erzeugt einen dreieckigen Schatten, der sich über 270 cm (108 Zoll) erstreckt.

Diese Argumentation wurde dann auf die Phänomene der Mond- und Sonnenfinsternisse angewendet.

Im ersten Fall stellten sie fest, dass der Mond vom Schatten der Erde unvollkommen blockiert war und dass der Schatten ungefähr das 2,5-fache der Breite des Mondes betrug. In letzterem stellten sie fest, dass der Mond eine ausreichende Größe und Entfernung hatte, um die Sonne auszublenden. Darüber hinaus würde der Schatten, den es erzeugen würde, auf der Erde enden und in demselben Winkel enden wie der Schatten der Erde - was sie zu unterschiedlich großen Versionen desselben Dreiecks macht.

Unter Verwendung der Berechnungen zum Durchmesser der Erde schlussfolgerten die Griechen, dass das größere Dreieck einen Erddurchmesser an seiner Basis (12.875 km / 8000 Meilen) messen und 1.390.000 km (864.000 Meilen) lang sein würde. Das andere Dreieck entspricht einer Breite von 2,5 Monddurchmessern und, da die Dreiecke proportional sind, einer Umlaufbahn von 2,5 Mondumlaufbahnen.

Das Addieren der beiden Dreiecke würde das Äquivalent von 3,5 Mondbahnen ergeben, was das größte Dreieck erzeugen und die (wieder relativ) genaue Messung der Entfernung zwischen der Erde und dem Mond ergeben würde. Mit anderen Worten, die Entfernung beträgt 1,39 Millionen km (864.000 Meilen) geteilt durch 3,5, was ungefähr 397.500 km (247.000 Meilen) entspricht. Nicht gerade knallhart, aber nicht schlecht für alte Völker!

Heutzutage werden millimetergenaue Messungen der Mondentfernung durchgeführt, indem die Zeit gemessen wird, die das Licht benötigt, um sich zwischen LIDAR-Stationen hier auf der Erde und auf dem Mond platzierten Retroreflektoren zu bewegen. Dieser Prozess ist als Lunar Laser Ranging-Experiment bekannt, ein Prozess, der dank der Bemühungen der Apollo-Missionen möglich wurde.

Als Astronauten vor mehr als vierzig Jahren den Mond besuchten, hinterließen sie eine Reihe von retroreflektierenden Spiegeln auf der Mondoberfläche. Wenn Wissenschaftler hier auf der Erde einen Laser auf den Mond schießen, wird das Licht des Lasers von einem dieser Geräte direkt zurück reflektiert. Für jeweils 100 Billiarden Photonen, die auf den Mond geschossen werden, kommt nur eine Handvoll zurück, aber das reicht aus, um eine genaue Bewertung zu erhalten.

Da sich das Licht mit fast 300.000 Kilometern pro Sekunde bewegt, dauert die Fahrt etwas mehr als eine Sekunde. Und dann dauert es noch ungefähr eine Sekunde, um zurückzukehren. Durch die Berechnung der genauen Zeit, die das Licht für die Reise benötigt, können Astronomen jederzeit genau wissen, wie weit der Mond bis auf Millimeter genau ist.

Mit dieser Technik haben Astronomen auch entdeckt, dass der Mond langsam von uns wegdriftet, mit einer Eiszeit von 3,8 cm pro Jahr. In Millionen von Jahren wird der Mond am Himmel kleiner erscheinen als heute. Und innerhalb einer Milliarde Jahre wird der Mond optisch kleiner sein als die Sonne, und wir werden keine totalen Sonnenfinsternisse mehr erleben.

Wir haben viele Artikel über das Moon for Space Magazine geschrieben. Hier ist ein Artikel darüber, wie LCROSS Eimer Wasser auf dem Mond entdeckt hat, und hier ist ein Artikel darüber, wie lange es dauert, bis der Mond erreicht ist.

Wenn Sie weitere Informationen zum Mond wünschen, lesen Sie den NASA-Leitfaden zur Erforschung des Sonnensystems auf dem Mond. Hier finden Sie einen Link zur Seite "Lunar and Planetary Science" der NASA.

Wir haben mehrere Episoden von Astronomy Cast über den Mond aufgenommen. Hier ist eine gute, Episode 113: Der Mond, Teil 1.