La respuesta corta es que la distancia promedio a la Luna es 384,403 km (238,857 millas). Pero antes de pensar que esta es la respuesta final, debe considerar algunas cosas. Para empezar, tenga en cuenta el uso de la palabra 'promedio'. Esto se refiere al hecho de que la Luna orbita alrededor de la Tierra en un patrón elíptico, lo que significa que, en ciertos momentos, estará ausente; mientras que en otros, estará más cerca.
Por lo tanto, el número 384,403 km, es una distancia promedio que los astrónomos llaman el eje semi-mayor. En su punto más cercano (conocido como perigeo), la Luna está a solo 363,104 km (225,622 millas) de distancia. Y en su punto más distante (llamado apogeo) la Luna llega a una distancia de 406,696 km (252,088 millas).
Esto significa que la distancia de la Tierra a la Luna puede variar en 43,592 km. Esa es una diferencia bastante grande, y puede hacer que la Luna parezca de tamaño dramáticamente diferente dependiendo de dónde se encuentre en su órbita. Por ejemplo, el tamaño de la Luna puede variar en más de un 15% desde que está en su punto más cercano hasta que está en el punto más distante.
También puede tener un efecto dramático en el brillo de la luna cuando está en su fase Llena. Como era de esperar, las lunas llenas más brillantes ocurren cuando la Luna está más cerca, que suelen ser un 30% más brillantes que cuando está más lejos. Cuando es luna llena y luna cercana, se conoce como gran luna ; que también se conoce por su nombre técnico - perigeo-sicigia.
Para tener una idea de cómo se ve todo esto, consulte la animación anterior que fue lanzada por el Estudio de Visualización Científica del Centro de Vuelo Espacial Goddard en 2011. La animación muestra la fase geocéntrica, libración, ángulo de posición del eje y diámetro aparente de la Luna durante todo el año, a intervalos de una hora.
En este punto, una buena pregunta sería: ¿cómo sabemos qué tan lejos está la Luna? Bueno, eso depende decuandoEstaban Hablando. En los días de la antigua Grecia, los astrónomos confiaban en la geometría simple, el diámetro de la Tierra, que ya habían calculado en el equivalente a 12,875 km (o 8000 millas), y las medidas de las sombras para hacer la primera (relativamente) precisa. estimados.
Habiendo observado y registrado cómo funcionan las sombras durante un largo período de historia, los antiguos griegos habían determinado que cuando un objeto se coloca frente al Sol, la longitud de una sombra que genera será siempre 108 veces el diámetro del objeto mismo. Por lo tanto, una bola de 2,5 cm (1 pulgada) de ancho y colocada sobre un palo entre el Sol y el suelo creará una sombra triangular que se extenderá 270 cm (108 pulgadas).
Este razonamiento se aplicó luego a los fenómenos de los eclipses solares y lunares.
En el primero, encontraron que la Luna estaba imperfectamente bloqueada por la sombra de la Tierra, y que la sombra tenía aproximadamente 2,5 veces el ancho de la Luna. En este último, notaron que la Luna tenía el tamaño y la distancia suficientes para bloquear el Sol. Es más, la sombra que crearía terminaría en la Tierra y terminaría en el mismo ángulo que la sombra de la Tierra, lo que las convertiría en versiones de diferentes tamaños del mismo triángulo.
Usando los cálculos sobre el diámetro de la Tierra, los griegos razonaron que el triángulo más grande mediría un diámetro de la Tierra en su base (12,875 km / 8000 millas) y tendría 1,390,000 km (864,000 millas) de largo. El otro triángulo equivaldría a 2.5 diámetros lunares de ancho y, dado que los triángulos son proporcionados, 2.5 lunas orbitas de alto.
La suma de los dos triángulos produciría el equivalente a 3,5 órbitas lunares, lo que crearía el triángulo más grande y proporcionaría la medición (de nuevo, relativamente) precisa de la distancia entre la Tierra y la Luna. En otras palabras, la distancia es de 1,39 millones de km (864.000 millas) dividida por 3,5, lo que equivale a unos 397.500 km (247.000 millas). No exactamente, ¡pero no está mal para los pueblos antiguos!
Experimento de alcance láser lunar de la misión Apolo 11. Crédito: NASA
Hoy en día, las mediciones de precisión milimétrica de la distancia lunar se realizan midiendo el tiempo que tarda la luz en viajar entre las estaciones LIDAR aquí en la Tierra y los retrorreflectores colocados en la Luna. Este proceso se conoce como Experimento de alcance láser lunar , un proceso que fue posible gracias a los esfuerzos de las misiones Apolo.
Cuando los astronautas visitaron la Luna hace más de cuarenta años, dejaron una serie de espejos retrorreflectantes en la superficie lunar. Cuando los científicos aquí en la Tierra disparan un láser a la Luna, la luz del láser se refleja directamente en ellos desde uno de estos dispositivos. Por cada 100 billones de fotones disparados a la Luna, solo un puñado regresa, pero eso es suficiente para obtener una evaluación precisa.
Dado que la luz se mueve a casi 300.000 kilómetros (186.411 millas) por segundo, se tarda un poco más de un segundo en hacer el viaje. Y luego tarda un segundo más o menos en volver. Al calcular la cantidad exacta de tiempo que tarda la luz en hacer el viaje, los astrónomos pueden saber exactamente qué tan lejos está la Luna en cualquier momento, con una precisión milimétrica.
A partir de esta técnica, los astrónomos también han descubierto que la Luna se aleja lentamente de nosotros, a una velocidad glacial de 3,8 cm (1,5 pulgadas) al año. Millones de años en el futuro, la Luna aparecerá más pequeña en el cielo que en la actualidad. Y dentro de mil millones de años aproximadamente, la Luna será visualmente más pequeña que el Sol y ya no experimentaremos eclipses solares totales.
Hemos escrito muchos artículos sobre la Luna para Universe Today. Aquí hay un artículo sobre cómo LCROSS descubrió cubos de agua en la Luna , y aquí hay un artículo sobre cuanto tiempo se tarda en llegar a la luna .
Si desea obtener más información sobre la Luna, consulte Guía de exploración del sistema solar de la NASA en la Luna , y aquí hay un vínculo a Página de ciencia lunar y planetaria de la NASA .
Hemos grabado varios episodios de Astronomy Cast sobre la Luna. Aquí tienes una buena Episodio 113: La luna, parte 1 .
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