月球繞地球的軌道
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月球繞地球的軌道,在現實生活中,地球和月球是我們經常聽說的兩顆行星了,雖然月球對我們而言不再那麼神祕,但是很多人還是非常好奇月球的,下面看看月球繞地球的軌道。
月球繞地球的軌道1
月球以橢圓軌道繞地球運轉。這個軌道平面在天球上截得的大圓稱“白道”。白道平面不重合於天赤道,也不平行於黃道面,而且空間位置不斷變化。週期27.32日。月球軌道(白道)對地球軌道(黃道)的平均傾角爲5°09′。但是已知月球平均每年以3.8cm的速度逐漸與地球離去。
月球的自轉與公轉同步(潮汐鎖定),因此始終以同一面朝向地球。
擴展資料:
由於月球軌道爲橢圓形,當月球處於近地點時,它的自轉速度便追不上公轉速度,因此我們可見月面東部達東經98度的地區,相反,當月處於遠地點時,自轉速度比公轉速度快,因此我們可見月面西部達西經98度的地區。這種現象稱爲經天平動。
又由於月球的自轉軸傾斜於公轉軌道平面(白道面),而白道與黃道又有約5度的交角,因此月球繞地球公轉一週時,極區會作約7度的晃動,這種現象稱爲緯天平動。再者,由於月球距離地球只有60地球半徑之遙,若觀測者從月出觀測至月落,觀測點便有了一個地球直徑的位移,可多見月面經度1度的地區。這種現象稱爲週日天平動。
如同絕大多數天體運行,月球繞地球的長期軌道痕跡是一個甜甜圈,月球軌道遠離的現象會到目前軌道的大約1.4倍爲止,然後再慢慢繞回來。
月球繞地球的軌道2
月球軌道以27.32天完整的環繞地球一圈。地球和月球的質心在距離地心4,700公里(地球赤道半徑的0.73倍)的地球內部,兩者各自圍繞着質心運轉。
月球與地球中心的平均距離是385,000公里,大約是地球半徑的60倍。軌道的平均速度是1.023公里/秒,月球在恆星的背景之間大約每小時移動0.5°,這相當於月球的視直徑。月球的`軌道不同於大部分行星的天然衛星,它是接近黃道平面,而非地球的赤道平面。
特性
近點月和遠點月的大小比較。
月球的質量中心和地球的質量中心長期的平均距離大約是385,000 公里,相當於地球半徑的60倍,或是地球直徑的30倍。兩者共同的質心大約離地球中心4,670公里,也就是在地表下約1,700 公里。地月直徑比例爲4:1,地月質量爲81:1。
月球軌道的平均離心率是0.0549。非圓形的軌道導致從地球上觀察月時,是直徑的大小和角速度上都有着明顯的改變。
對一位虛構的在質心上的觀測者而言,月球每天的平均角位移量是向東13. 176358°,軌道的指向在空間中並沒有被固定住,而是隨着時間不斷的進動,其中一種是拱點線的進動:橢圓形的月球軌道慢慢的反時針方向轉動,完整的旋轉一圈是8.850年(3,233天)。
另一種運動是軌道平面本身的軸垂直於黃道的順時針進動。月球軌道與黃道的交點對時間的進動,完整的環繞一圈是18.6年(6,793天)。
月球軌道對黃道平面的傾角是5.145°。月球的自轉軸並沒有垂直於公轉的軌道平面,所以月球赤道相對於軌道平面的傾角常數是6.688°。
或許曾有人試圖由月球軌道平面的進動,去解釋月球赤道和黃道之間的傾角應該始終在這兩個數值的合(11.833°)和差(1.543°)之間變化者。
不過,在1721年賈可卡西尼已經解決了這個問題,因爲月球進動軸的旋轉與軌道平面有相同的速率,但是相位相差180°。因此,雖然月球的自轉軸相對於恆星並沒有固定,但是月球的赤道平面和黃道始終保持着在1.543°。
潮汐效應
地球上的潮汐主要是來自月球牽引地球兩側引力強度的漸進變化的潮汐力造成的。這在地球上造成兩處隆起,最明顯的是海潮和海平面的升高。由於地球自轉的速度大約是月球環繞地球速度的27倍,因此這個隆起在地球表面上被拖曳的速度比月球的移動還快,大約一天繞着地球的轉軸旋轉一圈。
海潮會受到一些影響而增強:水經過海底時的摩擦力與地球自轉的耦合,水移動時的慣性,接近陸地的平坦海灘,和不同海洋盆地之間的振盪。太陽的引力對地球海潮的影響大約是月球的一半,它們相互的引力影響造成了大潮和小潮。
單獨一個月的天平動。
月球和靠近月球一側隆起的重力耦合對地球的自轉產生了一個扭矩,從地球的自轉中消耗了角動量和轉動的動能。反過來,角動量被添加到月球軌道,使月球加速,使得月球升到更高的軌道和有更長的軌道週期。結果是,月球和地球的距離增加,和地球的自轉減緩。
通過阿波邏任務安裝在月球表面上的月球測距儀,測量月球到地球的距離,發現地月距離每年增加38毫米(雖然每年只是月球軌道半徑的0.1 ppb)。
原子鐘也顯示地球的自轉的一天,每年約減緩15微秒,在UTC的緩慢增加被閏秒加以調整。 潮汐拖曳會繼續進行,直到地球的自轉速度減緩到與月球的軌道週期吻合;然而,在這之前,太陽已經成爲紅巨星,吞噬掉地球。
月球表面也能體驗到週期約27天,振幅約10公分的潮汐,它有兩種成分:因爲它的同步自轉,來自地球的是固定的;和來自太陽的變動。
來自地球噵致的量是天平動,這是月球軌道離心率造成的結果;如果月球軌道是理想的圓,就只會有太陽造成的潮汐。天平動會改變從地球看見的角度變化,使得從地球可以看見59%的月球表面(但在任何時間看見的都略少於一半)。
這些潮汐力累積的應力會造成月震。雖然每次震動可以持續至一小時以上-明顯的比地震的時間長-因爲缺乏水來阻尼震動的振幅,但月震不如地震的頻繁,也比地震微弱。月震的存在是1969年到1972年的阿波羅太空人安放在月球上的地震儀的一個意外發現。
月球繞地球的軌道3
月球自轉一週與公轉一週所用的時間是多少
月球的自轉與公轉的週期相等(稱爲潮汐鎖定):27.32天
月球公轉時在離心力的作用下重心外偏,但在地球的引力作用下重心又向內偏。月球就在這兩種力的作用下完成繞自己的軸心自轉的。月球實際上是繞自己的軸相對地球旋轉。因此無論是用地球作參照物還是用恆星作參照物,月球都是相對地球自轉的。月球在繞地球公轉的同時進行自轉,週期27.32166日,正好是一個恆星月。
月球以橢圓軌道繞地球運轉。這個軌道平面在天球上截得的大圓稱“白道”。白道平面不重合於天赤道,也不平行於黃道面,而且空間位置不斷變化。週期27.32日。
月球的自轉與公轉的週期相等原因
月球是個球不是個點,月球各點到地球距離不等,於是受到地球的萬有引力並不均勻。這個不均勻,就是所謂的潮汐力(地球給月球的潮汐力)。說白了就是面向地球的地方受引力大,背面受引力小。於是月球在這個不均勻的引力下會發生應變,其實就是月球這個球不圓了,微微向地球方向凸起。
在遠古時代,月球自轉比現在快,於是隨着月球不同的位置正對地球,月球的凸起也在不斷改地方。對月球的影響就是導致了月球內部岩石的摩擦,月球的質心不斷改變。結果就是月球的轉動動能在摩擦下不斷變成摩擦熱(角動量不守恆,因月球應變的變化,總矩不爲零)。
這就是潮汐力對月球自轉的減速作用。直到月球自轉被減速到有一面永遠正對地球后,月球應變停止,內部岩石不再摩擦,就成了潮汐鎖定。
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