2019年12月18日,月球将扫过近地点,这是月球轨道上距离地球最近的位置。这个近地点是今年13个近地点中距离最远的一个。所以你可以说今天的月亮是距离我们最远的近地月亮。
今天的月亮离我们有多远?离我们有370,265公里远。这与2019年2月19日出现的最近的近地点的56,761公里距离形成了对比。
图解:2019年月球的13个近地点和13个远地点。M代表最远的近地点和最远的远地点;m代表最近的近地点和最近的远地点。图表来源:Astropixels
注意…最远的近地点发生在月相接近下弦月时。这并不是偶然发生的。为什么近地点的弦月远于近地点的平均距离363,396千米,然而远地点的弦月却近于远地点的流量套餐平均距离405,504千米?我们也会解释为什么近地点的满月或新月近于平均距离,然而远地点的满月或新月远于平均距离?这些问题的答案都和月球轨道的偏心率有关。
如上图所示,月球绕着地球转的轨道并不是一个完美的圆,而是一个近似的圆。来源:Brian Koberlein
月球的偏心轨道
月球绕着地球转的轨道与地球绕着太阳转的轨道一样都不是一个完美的圆。而是一个略长的椭圆形。这也是为什么每个月月球会到达一个近地点和一个远地点,离地球最近的地方和离地球最远的地方。
但是,如上图所示,月球的轨道偏心率并不高,而是近圆形的(不是一个很椭的椭圆,更偏向圆形)。
甚至,像其他自然界的事物一样,月球的轨道总是在变化,它的形状流量套餐,它相对于地球和太阳的位置都是一直在变化的。
因此,我们在看到一个近地点的月亮后仅三分之一天,一个下弦月就出现了。
月球近地点:北京时间2019年12月19日4:30
下弦月:世界标准时间2019年12月19日12:58
图片所有权:NASA。月球的实际轨道其实比图示的更近似于圆,但是这种夸张的示意图看起来更清楚。月球在它轨道上的近地点离地球最近,在远地点离地球最远。
上面的示意图中标出了近地点和远地点。近地点和远地点的连线被定义为月球偏心轨道的长轴,或者称为长径(短轴称为短径)。
地球并不在月球远近点连线的中点。相反,地球偏离了中点,靠近月球近地点。更确切的说,地球位于月球的椭圆轨道的两个焦点中靠近月球流量套餐近地点的那个焦点上。
记住,月球轨道的长轴总是与短轴成直角。
月球轨道偏心率的变化
当月轨的长轴或者说远近点线与地球-太阳的连线(下图中的B)成直角时,月球轨道的偏心率最小。换句话说,当月球轨道的短轴指向太阳时其轨道形状最接近一个圆形。虽然,月球在近地点扫过地球时离地球最近,在远地点扫过地球时离地球最远,但是,每当月球轨道的偏心率减小或者说轨道更近似一个圆形时,近地点离地球越远,远地点离地球越近。
总之,当长轴与地日连线(下图中的B)成直角时,弦月与远地点或近地点重合。
2019年月球的近地点和远地点,图片源自贝德福德天文俱乐部。
月轨短轴指向太阳(上图中的B)的约103天之前或之后,月轨的长轴指向了太阳流量套餐(上图中的A和C)。当长轴,或者远近点连线,与地日连线重合,月球轨道的偏心率达到最大值,轨道形状更偏向椭圆形。这导致了月球在最远的远日点或是在最近的近日点经过地球。
接下来我们就要谈谈满月了。2019年月球在最近的近地点(或附近)时我们看到了满月,这并也不是一个偶然。
月球近地点:北京时间2019年2月19日17:06
满月:北京时间2019年2月19日23:53
当长轴指向太阳时(上图中的A和C),新月与近地点,满月与远地点接近(几乎)重合。在图中的A点,是新月在近地点,满月在远地点;而在C点,满月在近地点,新月在远地点。
通常,最远的近地点每十四个阴历月重现一次,也就是说大约每413天(一年零一个月流量套餐十八天)会出现相同的月相。例如,14个阴历月以前(从2019年12月18日算),下弦月最接近近地点时,也就是去年最远的近地点出现的时候就在2018年10月31日(370,265千米)。而且,从今天算起,14个阴历月后,下弦月会再一次最接近近地点,下一次最远的近地点出现在2021年2月3日(370,127千米)。
概要:2019年12月18日,月球经过一年中最远的近地点位置
参考资料
1.Wikipedia百科全书
2.天文学名词
3. earthsky- Li熊猫 :瑜
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