QUAL é A DISTâNCIA DA LUA?

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A resposta curta é que a distância média à Lua é de 384.403 km (238.857 milhas). Isso se refere ao fato de que a Lua orbita em torno da Terra em um padrão elíptico, o que significa que, em certos momentos, ela estará longe do pai; enquanto em outros, será mais perto.

Portanto, o número 384.403 km é uma distância média que os astrônomos chamam de eixo semi-principal. No ponto mais próximo (conhecido como perigeu), a Lua fica a apenas 363.104 km (225.622 milhas) de distância. E no ponto mais distante (chamado apogeu), a Lua chega a uma distância de 406.696 km (252.088 milhas).

Isso significa que a distância da Terra à Lua pode variar em 43.592 km. Essa é uma grande diferença e pode fazer a Lua parecer dramaticamente diferente em tamanho, dependendo de onde está em sua órbita. Por exemplo, o tamanho da Lua pode variar em mais de 15% de quando está mais próximo de quando está no ponto mais distante.

Também pode ter um efeito dramático sobre o quão brilhante a lua aparece quando está em sua fase completa. Como seria de esperar, as luas cheias mais brilhantes ocorrem quando a Lua está mais próxima, que é 30% mais brilhante do que quando está mais distante. Quando é Lua Cheia e Lua Cheia, é conhecida como Superlua; que também é conhecido por seu nome técnico - perigee-syzygy.

Para ter uma idéia de como tudo isso é, confira a animação acima, lançada pelo Estúdio de Visualização Científica do Goddard Space Flight Center em 2011. A animação mostra a fase geocêntrica, a libração, o ângulo de posição do eixo e o diâmetro aparente de a Lua ao longo do ano, a intervalos de hora em hora.

Nesse ponto, uma boa pergunta seria: como sabemos a que distância a Lua está? Bem, isso depende quando estavam falando. Nos dias da Grécia antiga, os astrônomos contavam com geometria simples, o diâmetro da Terra - que eles já haviam calculado ser o equivalente a 12.875 km (ou 8000 milhas) - e as medidas das sombras para tornar a primeira (relativamente) precisa estimativas.

Tendo observado e registrado como as sombras funcionam durante um longo período da história, os gregos antigos haviam determinado que, quando um objeto é colocado em frente ao Sol, o comprimento de uma sombra que isso gera sempre será 108 vezes o diâmetro do próprio objeto. Assim, uma bola medindo 2,5 cm de diâmetro e colocada em um bastão entre o Sol e o solo criará uma sombra triangular que se estende por 270 cm (108 polegadas).

Esse raciocínio foi então aplicado aos fenômenos dos eclipses lunar e solar.

No primeiro, eles descobriram que a Lua estava imperfeitamente bloqueada pela sombra da Terra e que a sombra tinha aproximadamente 2,5 vezes a largura da Lua. No último, eles observaram que a Lua era de tamanho e distância suficientes para bloquear o Sol. Além disso, a sombra que criaria terminaria na Terra e terminaria no mesmo ângulo que a sombra da Terra - tornando-as versões de tamanhos diferentes do mesmo triângulo.

Usando os cálculos do diâmetro da Terra, os gregos concluíram que o triângulo maior mediria um diâmetro da Terra em sua base (12.875 km / 8000 milhas) e teria 1.390.000 km (864.000 milhas) de comprimento. O outro triângulo teria o equivalente a 2,5 diâmetros de lua de largura e, uma vez que os triângulos são proporcionais, 2,5 lua orbitam a altura.

A soma dos dois triângulos produziria o equivalente a 3,5 órbitas da Lua, o que criaria o maior triângulo e forneceria (novamente, relativamente) uma medida precisa da distância entre a Terra e a Lua. Em outras palavras, a distância é de 1,39 milhão de km (864.000 milhas) dividida por 3,5, o que equivale a cerca de 397.500 km (247.000 milhas). Não é exatamente estrondo, mas não é ruim para os povos antigos!

Hoje, medições milimétricas de precisão da distância lunar são feitas medindo o tempo necessário para a luz viajar entre as estações LIDAR aqui na Terra e os refletores colocados na Lua. Esse processo é conhecido como o experimento Lunar Laser Ranging, um processo que foi possível graças aos esforços das missões Apollo.

Quando os astronautas visitaram a Lua há mais de quarenta anos, deixaram uma série de espelhos retrorrefletores na superfície lunar. Quando os cientistas aqui na Terra disparam um laser na Lua, a luz do laser é refletida de volta a partir de um desses dispositivos. Para cada 100 quatrilhões de fótons disparados na Lua, apenas um punhado volta, mas é o suficiente para obter uma avaliação precisa.

Como a luz está se movendo a quase 300.000 quilômetros (186.411 milhas) por segundo, leva um pouco mais de um segundo para fazer a jornada. E então leva mais um segundo para retornar. Ao calcular a quantidade exata de tempo que a luz leva para fazer a jornada, os astrônomos são capazes de saber exatamente a que distância a Lua está a qualquer momento, com precisão milimétrica.

A partir dessa técnica, os astrônomos também descobriram que a Lua está lentamente se afastando de nós, a uma taxa glacial de 3,8 cm (1,5 polegadas) por ano. Milhões de anos no futuro, a Lua parecerá menor no céu do que hoje. E dentro de um bilhão de anos ou mais, a Lua será visualmente menor que o Sol e não sofreremos mais eclipses solares totais.

Escrevemos muitos artigos sobre a Revista Moon for Space. Aqui está um artigo sobre como o LCROSS descobriu baldes de água na Lua e um artigo sobre quanto tempo leva para chegar à Lua.

Se você quiser mais informações sobre a Lua, consulte o Guia de Exploração do Sistema Solar da NASA na Lua e aqui está um link para a página de Ciência Lunar e Planetária da NASA.

Gravamos vários episódios de Astronomy Cast about the Moon. Aqui está uma boa, Episódio 113: The Moon, Part 1.