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月球的自转
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Terre:地球月球表面的可见性。
在直线M即朝向地球的月球半球的平均边界的两侧,灰色区域根据天平动时而显现时而隐没。
黑色区域是我们一直无法看到的阴暗面。
月球在围绕地球转动的同时也在进行自转,这点乍一看似乎与月球的特性不符,因为人们素来以为月球就像一幅永恒凝视我们的人像画。
它那家喻户晓的轮廓,随着月相的不断增大而逐渐显露出来,直到满月时才完全展现在我们眼前。
而为了让月亮的脸始终对着我们,月球在太空中的位移以及由此产生的视觉效果,必须通过月球的自转运动来得到弥补。
月球自转的方向与幅度使得月球的同一点始终面对着地球,仿佛地球是车轮的枢轴,而涉及到的这一点则是连接车轴的一根辐条的末端。
上述情况是通过以下事实来实现的,即月球在围绕地球公转的同时也在自转。
因此,月球始终以同一面朝向地球,至少如果月球轨道是圆形便会如此;然而,我们已经知道月球轨道明显是椭圆形的,且随着距引力中心的距离变化,月球轨道上每一点的移动速度都不一样。
由此可见,几乎匀速的自转运动并不总能绝对补偿月球公转所造成的影响,因此自转速度时而慢于公转速度,时而快于公转速度,导致月球上正对着地球的同一点有时在前,有时落后。
这种延伸到整个月球球体的明显摆动叫作天平动,它使我们沿着白道平面(1)的方向,在朝向地球的月球半球边界的任何一侧都能发现宽约8经度的月面。
此外,由于月球的自转轴相对于白道平面有少许倾斜,垂直于经度偏移的纬度偏移交替决定了月球南北两极上方近7纬度区域的可见性,因此我们在地球上能观测到59%的月球表面,而非仅仅是月球总面积的一半。
另外,这些情况对于衡量月球物理环境的研究与观测而言也是非常重要的。
(1)指月球绕地球公转的轨道平面。
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