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2008 年 11 月 3 日

勘探月球 (3): 月球的視覺運動方式
提供者 : 陳輝樺 (NMNS )

說明 : 月球 地球 的衛星, 伴隨著地球在太空中, 仿如一對情侶般漫舞在繞行太陽 的公轉軌道上, 並且 月球 依循「右手表示」方式 (右手姆指指向北,其餘四根指頭彎曲的方向,表示月球繞行地球公轉的方向) 繞行地球,每小時相對背景星空移動約 0.5 度 (即與月面的視直徑相若)。 若我們定義一個月的方式,是以遠方星空為背景看到月球實際繞行地球一圈的時間,定義出一個「 恆星月 」(約 27.3 天) 的時間長短。 朔望月 的時間長短和恆星月的時間長短兩者間的差異, 乃是由於月球隨著地球在繞行太陽公轉時,每個月約有 30 度的變化 , 所以造成了這兩者間每月皆有約 2.2 天的差異。

        月球 繞著 地球 旋轉, 其實是地球和月球都繞著它們共同的質量中心旋轉, 而其質量中心正繞著太陽在公轉(黑線所標示)。 但因地球質量約為月球的 81 倍,它們的質量中心約位於地球和地表連線接近地表附近, 所以使我們不自覺地球與太陽的距離是每月周期地變化著,如上左圖示。 朋友,你想一想 : 在地球和月球繞著它們共同的質量中心旋轉的整個過程中, 月球到底有沒有自轉 ? 其 周期 是多久呢 ? 若我們比照一個 恆星月 的說詞, 以遠方星空為背景看到月球實際繞行地球一圈的時間, 不正是月面從背對那些恆星轉到下一次再背對那些恆星的時間嗎 ? 所以它是有 自轉的現象 , 它自轉的周期也正好是一個恆星月的時間。

        事實上,月球質心距離地球平均約為 384,400  公里  (最遠達 405,5000 公里,最近也有 363,3000 公里,且發現月球正以約每年 3 厘米的速度遠離地球)。正因為月球與地球的距離並非恆定,當它較接近地球時,我們視覺上的月面也就較大; 反之,當它較遠離地球時,我們視覺上的月面也就較小。如上右圖所示自 2005 年 5 月至 2006 年 12 月的 20 次月圓時刻的照片大小比較。                                                                                                       

明日主題 : 勘探月球 (4): 伽利略望遠鏡裡的月亮
天文史上的今天 : 1957 年 11 月 3 日,蘇聯太空犬萊卡 (Laika) 搭乘人造衛星 Sputnik-2 進入太空,成為第一隻進入繞行地球軌道的動物。

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主編 : 陳輝樺                 
                            諮詢服務 : 陳輝樺 (NMNS 國立自然科學博物館)
                                                         蘇明俊 (樹德科技大學  休閒事業管理系)

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