달과 지구의 거리는 얼마인가?
달
달(moon)은 지구의 유일한 영구적 자연위성으로, 태양계내의 위성 중 5번째로 크다. 행성의 크기와 연관하여 자연위성 중 가장 크다. 지구 중심으로부터 달 중심까지의 거리는 평균 38만 4400킬로미터로, 지구 지름의 30배이며,[1] 지구에서 태양까지 거리의 400분의 1이다. 달의 지름은 지구의 약 4분의 1, 태양의 약 400분의 1인 3500 km이다. 달의 부피는 지구의 약 1/50 정도이며, 표면에서의 중력은 지구의 약 17%이다. 달은 지구를 약 27.3일에 일주하며(공전 주기), 지구-달-태양의 위치 변화는 29.5일을 주기로 달라지는 달의 상을 만든다(삭망 주기).
미터
1790년, 프랑스 정부에서 전 세계적인 단위의 표준을 정할 필요성을 느끼고 미터법을 제정할 당시, 거리의 기준을 지구로 삼았다. 이에 따라 지구 적도에서 북극점까지의 거리를 정확하게 10,000km, 이 거리의 4배인 지구 전체 자오선 길이인 40,000km를 기준으로 하는 미터법이 제정되었다.
참고로 전체 자오선 길이가 아닌, 적도에서 북극점까지 거리인 10,000km를 십진법상의 표준으로 된 이유는 당시의 기술 수준으로 남반구 지역에 관측소를 설치하는 것에 많은 어려움이 있었다.
천문단위
천문단위의 정의는 '태양과 지구의 거리'이다. 하지만 지구(정확하게는 지구와 달의 중심)의 궤도는 완전한 원형이 아닌 타원형을 하고 있다. 따라서 ‘지구 궤도의 길이 반경 (타원의 장축의 절반)’으로 평균 거리로 간주해도 무방하다.
2012 년 8월 제28회 IAU(국제천문연맹) 총회 결의에 따라 다음과 같이 권장하고 있다.
평평한 지구
하지만 지구가 평평하다는 개념을 지지하는 사람들도 남아 있었다. 6세기 경 쯤에는 코스모스 인디코플라우스테스가 기독교 지형학을 출간함으로써 지구구체설은 이교도 주장으로 치부되었다. 근대에 들어와서는 영국의 발명가 사뮤엘 로버텀(Samuel Rowbotham)(1816-1884)이 평평하다는 것을 지지하는 가설을 제기하기 시작했다. 그는 성경 몇 구절들을 해석했으며, 지구는 구가 아니다라는 16쪽짜리 팜플릿을 발행했다. 지구가 평평하다고 가정하는 천문학인 로버텀의 체계에 의하면, 지구의 중심은 북극이고 남쪽의 테두리는 남극의 얼음벽으로 이루어져있다. 해와 달은 지구로 부터 3000마일(4800km)이 떨어져있고 우주에서 3100마일(5000km) 떨어져 있는 평평한 원판이다. 로버텀의 가설은 과학자들과 대중의 논쟁들을 끌어들임으로써 주의를 끌게됐다. 저명한 동물학자 알프레드 러셀 월리스(Alfred Russel Wallace)가 참여, 베드포드 레벨 실험(Bedford Level experiment)에 관여했다. 
달
조선초에 저술된 《천문류초》에는, 달은 대음(大陰)의 정수이고, '음'의 우두머리이며, 해와 짝을 이루는 것으로 설명되어 있다. 달의 궤도는 황도와의 상대적인 위치에 따라 청도, 적도, 백도, 흑도로 구분하였다. 달은 종종 계수나무 밑에서 절구를 찧는 토끼로 비유되었다. 달은 예와 함께 하늘에서 쫓겨난 항아가 불사약을 먹고 두꺼비가 되어 숨은 것으로 비유되기도 한다. 한국에는, 남매가 해와 달이 되었다는 '해와 달이 된 오누이' 이야기가 전해진다. 미얀마에는, 달의 여신의 자비를 받은 홀아비 할아버지가 쌀겨를 먹이고 기른 토끼와 함께 달에서 산다는 이야기가 전해진다. 일본에는, 대나무에서 태어난 아이가 성장하여 달로 돌아간다는 '다케토리 이야기(竹取物語)'가 전해진다.
큰곰자리 I 왜소은하
거리는 지구로 부터 약 33만 광년으로 대마젤란 은하보다 약 2배 가량 멀다.
토성
토성과 태양 사이의 평균 거리는 1,400,000,000 킬로미터(9 천문단위)이다. 공전궤도 평균 속도는 9.69km/s로,[4] 지구 시간으로 태양을 1회 공전하는 데에는 10,759일(29.5년)이 걸린다.[4] 토성 궤도 경사각은 지구 공전면에 대해 2.48도 기울어져 있다.[4] 궤도 이심률이 0.056이기 때문에 토성과 태양 사이 거리는 태양에 가장 가까울 때와 멀어졌을 때 차이가 약 155,000,000 킬로미터이다.[4]
조석
지구에 대한 달과 태양의 궤도는 완전한 원이 아니라 타원 궤도이다. 따라서 지구와의 거리는 가까워졌다 멀어졌다 하게 된다. 달이 지구에서 가장 먼 지점에 있을 때와 가장 가까운 지점에 있을 때와의 차이는 30,600km이다. 기조력은 두 물체 사이의 거리의 3승에 반비례하기 때문에 근지점일 때의 조석이 더 크다. 지구가 태양에 가장 가까이 갈 때와 가장 멀리 있을 때와의 차이는 370만km이다. 달과 태양이 거의 같은 위도에 있고 또 지구가 태양에 가장 가까이 있을 때에는 아주 큰 대조가 일어나게 된다.
조석은 태양과 지구 그리고 달 사이의 인력에 의해서 일어나기 때문에 보통 천문조석(astronomical tides)이라고 한다.
플레이오네 (항성)
플레이아데스성단과 지구 사이 거리에 대해 논란이 있는데, 그 구성원인 플레이오네도 이 논쟁을 피할 수 없었다. 논란의 원인은 거리를 재는 방법 때문인데 시차를 이용한 측정법이 가장 보편적이지만 측광학적·분광학적 관측법도 중요한 위치를 차지하고 있다. 히파르코스 위성을 쏘아올리기 전 플레이아데스와 지구 사이 예상거리는 약 440 광년(135 파섹)이었다. 그러나 히파르코스 자료로 1997년 출판된 목록에 따르면 그 값은 훨씬 줄어들어 약 388 ± 3.2 광년(119 ± 1.0 파섹)이었고 이 차이는 천문학자들 사이에 격렬한 논쟁이 일어나게 만들었다. 일부 천문학자들 주장처럼 만약 히파르코스의 측정값이 정확하다면 플레이아데스 성단 내 별들은 태양과 같은 보편적인 주계열 모형보다 어두워지며 이는 항성 구조 이론의 기초적 개념을 흔들게 된다. 2004년 허블 우주 망원경이 파인 가이던스 센서로 찍은 간섭계 측정값을 칼테크와 나사 제트추진연구소가 합동연구한 결과에 따르면 거리는 원래 알고 있던 440 광년이 맞다고 한다. 그런데 2009년 연구결과에 따르면 시차는 8.32 ± 0.13 밀리초각으로(이 오차범위는 매우 작은 값이다.) 거리로 환산하면 392.0 ± 6.0 광년(120.2 ± 6.0 파섹)으로 앞의 두 값과는 또 다르나 히파르코스에 보다 근접한 자료이다. 이 거리 논란은 2012년 말 발사한 가이아 계획의 관측 결과로 정리될 것으로 보인다.
6Q0B44E
이 물체의 크기는 불과 수 미터이며, 이 때문에 일시적으로 인공물로 분류되어 있다. 6Q0B44E의 궤도는 달과 지구 사이 거리의 2-3배인 585,000km에서 983,000 km 사이로 지구를 중심으로 공전하고 있으며, 공전 주기는 80일이다. 이 물체의 밀도는 15 kg/m로 일반 자연암석에 비해서는 너무 작으며 빈 연료탱크와 비슷한 밀도이다.
433 에로스
2012년 1월 31일에는 지구에 0.17867 AU 까지 접근하였으며 이것은 지구-달 사이 거리의 70배에 해당하는 거리였고, 겉보기 등급이 +8.1 등급이었다. 1975년과 2056년 같이 81년 마다 +7.0 등급에 도달하며, 이 때는 해왕성과 소행성대에서 4 베스타와 가끔씩 2 팔라스, 7 이리스를 제외하면 어떠한 소행성들 보다 밝다.
달 (점성술)
달은 지구의 반려 위성이다. 달은 지구에 대한 궤도가 안정되어 있고 규칙적인 밀물과 썰물의 조수를 만들어낼 정도로 지구에 영향을 주는 중력이 충분히 크다. 달은 우리에게 변치 않는 주기 동안에 나타나는 상현과 하현의 여러 위상들로 친숙하다. 그러한 이유로 인해서, 점성가들은 태양에 관하여 중요성이 있는 점성학적 기간의 최소한의 부차적인 측면들로도 달에 대해 고찰하며, 그것은 넓게는 태양만큼 중요하다고 여겨진다.
국제 혜성 탐사선
그 해 9월 1일, 추진기를 이용해 탐사선을 L 헤일로 궤도에서 천천히 벗어나게 하여, 10월 26일 달 주변을 통과한 후 지구 주변을 길게 비행한 끝에, 지구-태양 L 라그랑주 점의 리사주 궤도로 진입했다. 달과 가장 가까웠을 때는 1983년 12월 22일이었는데, 달의 표면에서 119.4 km 떨어진 곳을 지났다. 1984년 초반, 탐사선은 태양 주회 궤도에 있었다.
교황 요한 바오로 2세
요한 바오로 2세는 교황직에 있는 동안 총 117개국을 방문하였다. 이탈리아 국내여행은 146회, 국외여행은 104회로 거리를 모두 합하면 124만 7613킬로미터로 지구에서 달까지 거리의 3.24배에 달한다. 인류 역사를 통틀어 전례가 없을 만큼, 그가 방문한 곳에는 시종일관 수많은 인파가 집결하였다. 이 모든 여행 경비는 바티칸이 아니라 교황이 방문한 나라에서 전적으로 지급하였다.
달 레이저 거리 측정실험
1950년대부터는 달에 전파를 발사하여 이것이 달 표면에서 반사하여 돌아오는 시간을 측정해서 달까지의 거리를 구하였다. 이 방법은 단시간에 측정이 가능하였지만 그 정밀도는 종래의 방법과 같은 정도였다. 그 후 아폴로 우주선 등에 의해서 달 표면에 반사기(反射器)가 설치되고, 이것과 지구 위 관측점과의 거리를 레이저 광선으로 구하는 방법이 개발되어, 1982년에는 오차 50cm 이하의 정밀한 거리가 측정되었다.
레이저 간섭계 우주 안테나
달의 궤도보다 10배 더 큰, 전체 배치는 태양과 지구와의 거리와 같은 태양계 궤도상에 위치하게 될 것이다. 그러나, 지구에 20도의 각도로 , 황도 궤도 평면에 상대적으로 60도만큼 기울어지게 끌려 간다. 우주선의 배열(constellation)과 지구 사이 선형 평균 거리는 5천만 킬로미터가 될 것이다.
지구
지구는 하나의 위성, 달을 거느리고 있다. 달과 지구는 공동질량중심을 27.32일의 주기로 회전하고 있으며 이를 항성월이라고 한다. 한편, 지구와 달의 회전이 일어나는 동안 지구 역시 태양주위를 공전하고 있기 때문에 태양과 달의 상대적인 위치가 되풀이되는 데에는 항성월 보다 조금 더 긴 29.53일이 걸리며 이 기간을 삭망월이라고 지칭한다.
크로이츠 혜성군
태양에 매우 가깝게 접근한 것이 밝혀진 첫 혜성은 1680년 대혜성이었다. 이 혜성은 태양 표면으로부터 200,000km(0.0013AU)를 지났다. 이는 지구와 달의 거리의 절반, 태양 직경의 0.3배에 불과하다. 이 위치에서 태양은 80°의 크기가 되며, 지구에서 보이는 크기의 27,000배에 해당된다.
달
그러나 지구와 달은 여전히 이중행성계보다는 지구-위성 관계로 여겨진다. 왜냐하면 지구와 달의 무게중심이 지구표면 아래 1700km(지구반지름의 1/4)에 위치하기 때문이다.[5]
태양계
지구(태양에서의 거리 1AU)는 내행성 중 가장 질량이 크며, 나머지 내 행성 3개를 합친것보다도 크다. 현재도 지질학적 활동이 일어나고 있다고 알려진 유일한 천체이며, 우주에서 생명체가 살고 있음이 증명된 유일한 천체이다[43]. 태양계 내 암석 행성 중 유일하게 바다가 있으며, 지각판 이동이 일어나는 유일한 천체이다. 지구의 대기 또한 식물의 존재로 자유 산소의 함량이 21퍼센트나 된다는 점에서 다른 암석 행성과 판이하게 다르다[44]. 지구는 자연 위성으로 달을 거느리고 있는데, 달은 태양계의 암석 행성 중 유일한 거대 위성이다. 또한 달은 모행성의 크기에 비해 가장 큰 행성이다.
미터
미터(, , , ; 기호 m)는 길이나 거리의 SI 단위이다. 이 단위는 현재 진공에서 빛이 1/299,792,458초 동안 진행한 거리로 정의되어 있다. 이러한 정의는 최근에 측정 기술이 길이와 단위를 매우 높은 정확도로 재현할 수 있게 되면서 제안된 것으로, 시간의 경우에는 10의 정확도로 재현할 수 있다.
(357439) 2004 BL86
한국 시각으로 2015년 1월 27일 오후 1시, 지구와 1,199,600 km(지구와 달 거리의 3.1배) 떨어진 위치를 통과했다. 이는 2027년 이 지구와 달 거리 정도로 접근하기 전까지는 비슷한 크기의 천체 중 가장 지구와 가깝게 통과한 천체이다.
인식의 바다
인식의 바다(, )는 달의 폭풍의 대양에 위치한 달의 바다이다. 달의 앞면에 위치해 있다. 인식의 바다는 초기 임브레안 기에 형성된 분지로, 후기 임브레안 기 지층이 표면을 덮고 있다. 표면의 지층은 현무암질이다. 인식의 바다는 폭풍의 대양에서 두 번째로 큰 원형 분지이다. 1964년 미국의 무인 달 탐사선인 레인저 7호가 충돌한 곳이 인식의 바다 범위에 있었다. 직경은 376km이다.
이중행성
현재는 태양계의 이중행성으로는 명왕성과 위성 카론이 유력하지만, 지구와 달도 이중행성이라고 하는 학자도 있다. 지구와 달의 경우에는 달의 직경은 지구의 1/4, 질량은 1/81이다. 이는 위성의 크기로는 다른 위성 보다 크지만, 질량을 계산하면 지구와 비슷한 크기라고 하기엔 너무 작다. 지구와 달의 중심점은 지구의 표면 안쪽에 있기 때문에 지구와 달은 이중 행성이 아니다는 의견이 일반적이다.
카스토르
우주 망원경 히파르코스가 2007년 작성한 측성자료에 따르면 카스토르의 연주시차는 64.54 ± 0.12 밀리초각이었다. 따라서 지구로부터 카스토르까지의 거리는 1 / 0.06454 파섹 = 15.49 파섹 = 50.86 광년이 된다. 이 거리는 우주적 기준으로 볼 때 태양에서 매우 가깝다고 할 수 있다. 특히 카스토르는 태양과 함께 우리 은하의 오리온 팔에서 성간 매질이 없는 국부 거품에 자리잡은 항성이다. 카스토르의 은하 좌표계는 187.44 ° 와 22.47 °이다.
지오테일
발사 후 초기 2년간은 자기 꼬리의 먼 지역을 관측하기로 예정되어 있었기 때문에 두 번의 달 스윙바이을 거쳐 원지점의 거리가 지구 반지름의 80~200배 가량인 궤도로 진입했고, (지구의 자기 꼬리는 태양과 반대편으로 뻗기 때문에) 원지점을 항상 밤 쪽에 두기 위하여 달 스윙바이을 사용하였다. 이러한 운용 방법은 1995년부터 약 2년간 14회 사용했다. 1994년 11월 중반 원지점이 지구 반지름의 약 50배 정도로 조정되고, 1995년 2월에는 지구 근처로 다가오는 준-폭풍을 관측하기 위해 반지름의 30배 정도로 떨어트렸다. 근지점은 반지름의 10배 가량, 궤도 경사각은 -7°정도로 하여 동지점에 가까워지도록 하였다.
희귀한 지구 가설
태양계에 있는 암석 행성들은 수성이나 금성처럼 위성이 없거나, 혹은 있어도 화성처럼 작은 천체(소행성이 화성의 중력에 붙잡힌 것으로 보인다)만을 거느리고 있다. 그러나 지구의 달은 특이하다. 지구의 질량에 대한 달의 질량의 비율은 위성이 갖는 값으로서는 매우 높으므로, 달과 지구를 이중 행성계로 보는 과학자들도 있다.
충돌사건
지구는 작은 천체들과 자주 충돌한다. 천체의 크기와 그 크기의 천체가 지구를 때리는 빈도는 역전관계에 있기 때문이다. 달의 충돌구들을 살펴보면, 어느 크기의 충돌구의 수는 그 충돌구의 지름의 세제곱수에 대략 반비례해서 줄어드는데, 충돌구의 지름은 평균적으로 충돌체의 지름에 비례한다.
지름 1 km의 소행성이 지구와 충돌할 확률은 500,000년에 한 번 꼴이며, 지름 5 km짜리의 제법 큰 충돌은 대략 천만 년에 한 번 꼴로 일어난다. 지름 10 km 이상의 초거대 충돌 중 가장 최근에 일어난 것은 백악기-제3기 대멸종을 일으킨 칙술루브 충돌구 충돌인데, 이것은 6천 5백만 년 전에 일어난 것이다.
슈퍼문
다음은 1948년 이후, 근지점일 때, 달과 지구 사이의 거리를 순서대로 나타낸 것이다. 시각은 한국 시각이다.
메시에 10
M10는 지구에서 14,300광년 떨어져 있으며, 겉보기 등급은 6.4등급이다. 크기는 약 83광년으로 시직경은 20분으로 보름달의 2/3크기이다. 밝은 중심 부분의 크기는 35광년으로 성단 안에서 4개의 별을 구별할 수 있다.
90377 세드나
세드나는 지금까지 태양계에서 발견된 대형 천체 중 공전 주기가 가장 길어, 11,400 년 전후로 계산된다. 그 궤도는 이심률이 극도로 커서 원일점 거리가 약 937 AU이고 근일점 거리가 약 76 AU 이다. 이 원일점 거리는 2012년 이 발견되기 전까지 태양계 천체 중 가장 먼 거리였다. 세드나가 발견되었을 당시 태양에서의 거리는 89.6 AU였으며 근일점을 향해 움직이고 있었다. 이후 같은 탐사 과정에서 태양으로부터 97 AU 떨어진 근일점 근처에서 에리스가 감지되었다. 세드나보다 궤도가 더 먼 천체는 일부 장주기 혜성들밖에 없다. 그리고 혜성들은 너무 어두워서 내부 태양계로 들어와 근일점을 향할 때가 아니면 보이지도 않는다. 세드나도 2076년 중순에 근일점에 다다르겠지만, 너무 멀어서 육안으로는 원반상을 볼 수 없을 것이다. 세드나 표면에서 하늘을 보면 태양이 그저 매우 밝은(보름달의 100배 밝기) 항성 중 하나로 보일 것이다. 지구에서 보이는 태양의 밝기는 보름달의 400,000 배 밝기이므로 이를 능히 비교할 수 있다.
처음 발견되었을 당시 세드나는 자전주기도 이상하게 길게 나왔다(20에서 50일). 처음에는 커다란 동반천체가 있어서 세드나의 자전을 늦추는 것(명왕성과 카론의 관계)이 아니냐는 추측도 나왔다. 2004년 3월 허블 우주망원경으로 그러한 동반천체 또는 위성이 있는지 찾아보았지만 아무 것도 없었다. 이후 MMT 천문대의 망원경으로 다시 측정한 결과 자전주기는 초기값보다 훨씬 짧은 10시간(이 정도면 세드나 정도 크기의 천체의 자전주기로 보다 전형적이다)으로 나왔다.
태양계
많은 태양계 모형에서는 행성 간의 거리가 너무 멀기 때문에, 그 거리를 왜곡하여 행성간의 거리를 거의 같게 해 놓은 것을 볼 수 있다. 하지만 현실은 몇몇 예외를 빼면, 태양에서 더 먼 행성이나 대(帶)일수록 안쪽의 궤도와의 간격이 더 넓다. 예를 들어, 금성은 수성보다 대략 0.33천문단위(AU)[주 2] 더 바깥에 있지만, 토성은 목성보다 4.3AU 바깥에 있고, 해왕성은 천왕성보다 10.5AU 바깥에 있다. 궤도 간 거리의 상호 관계의 규칙을 명확히 하려는 시도가 있었지만(티티우스-보데의 법칙 참조)[8], 아직까지 인정된 이론은 없다.
달
달의 내부는 크게 표면, 맨틀, 핵, 이렇게 세 부분으로 나뉘어 있다. 표면의 두께는 평균 70km이고,(고지대 약 100km,저지대나 바다 약 60km) 핵의 반지름은 300~425km 사이, 나머지 부분은 맨틀을 이루고 있다. (달의 평균 반지름 1740km) 달의 핵은 달 전체 질량의 2% 미만을 차지하고 있다고 추측하고 있다.
보름달
보름달(,)은 달이 태양과 지구의 서로 반대쪽에 위치하여 지구에서 달의 전체가 밝게 보이는 것을 말한다. 만월(滿月) 또는 망월(望月)이라고도 한다. 보름달의 밝기는 금성이 제일 밝을 때의 1500배에 달한다. 보름달 밝기는 태양 다음으로 밝은 -12등급이라고 한다.
까마귀자리 베타
관측기구로 잰 베타의 각지름은 3.30 ± 0.17 밀리초각이다. 지구로부터 이 별까지의 거리가 약 146 광년(45 파섹)이므로 이로부터 베타의 실제 반지름은 태양의 약 16배임을 알 수 있다. 질량과 반지름으로부터 별의 밝기는 태양의 약 164배가 나온다. 수소 및 헬륨보다 무거운 원소의 대기 내 포함비율(천문학에서는 보통 중원소라고 부른다.)은 태양과 비슷하다.
항성
이탈리아 천문학자 제미니아노 몬타나리는 1667년 알골의 밝기가 변화하는 것을 기록으로 남겼다. 에드먼드 핼리는 지구 근처 ‘고정된’ 항성 한 쌍이 고유 운동을 보이는 것을 측정했다. 이 별들은 고대 그리스 천문학자 프톨레마이오스와 히파르코스가 살던 시절의 자리로부터 일정량 이동했다. 항성까지의 거리를 직접 측정한 최초의 사례는 1838년 프리드리히 베셀이 시차법을 이용하여 11.4광년 떨어진 백조자리 61을 측정한 것이었다. 시차 관측법을 통해 항성과 지구 사이의 거리는 매우 멀다는 것이 밝혀졌다.[10]
조석
해양에서 조석을 일으키는 주요 천체는 달과 태양이며, 실제 조석을 일으키는 힘의 크기는 지구 중심으로부터 조석을 일으키는 각 천체(달과 태양)의 중심 간의 거리의 3승에 반비례한다. 따라서 기조력(조석을 일으키는 힘)에서는 거리가 매우 중요한 요소이다. 태양의 질량은 달의 질량의 2,700만 배이나 지구로부터의 거리는 달에 비해 387배 더 멀리 떨어져 있다. 따라서 태양의 기조력은 달의 기조력의 46%에 지나지 않는다.
지구
달과의 인력과 바다의 밀물과 썰물의 상호관계 때문에 지구의 자전 속도는 느려지는데 매년 0.000017초 정도가 느려지고 달과의 거리는 매년 4cm씩 멀어지고 있다.[1]
대폭발
1924년 초, 허블은 윌슨 산 천문대에 설치된 100 인치 (2,500mm) 구경의 후커 망원경을 사용하여, 우주 거리 사다리의 시초라 할 수 있는 원거리 계산법을 개발하였다. 이로써 그는, 대부분 슬라이퍼에 의해 이미 적색 편이가 계산된 은하들의 거리를 추산할 수 있었다. 1929년 허블은 허블의 법칙으로 알려진, 거리와 후퇴 속도와의 관계를 발견해냈다.[2][14] 르메트르는 우주원리를 통해, 이미 이러한 발견을 예견한 바 있다.[15]
우주
1990년 허블 우주 망원경이 지구 궤도로 발사되었다. 주거울 지름 2.4m, 경통길이 13m 에 달하는 거대한 반사망원경인 허블 우주 망원경은 지구 대기와 주변의 빛 때문에 간섭을 받는 지상의 천문대와 달리 가장 먼 우주 공간의 영상을 포착할 수 있는 성능으로 많은 영상을 보내왔다.[23] 허블 딥 필드는 100억 광년 이상 떨어진 천체들이다.[24]
달 레이저 거리 측정실험
현재 지구에서 달까지 거리를 측정하는 방법으로 널리 쓰이는 것은 지구에서 레이저를 발사해서 달에서 반사해서 돌아올 때까지 시간을 재는 것이다. 이 방법대로 잰 거리는 지구 표면에서 달 표면까지 거리에 해당한다. 이 거리를 그대로 써도 된다.
달세계 여행
《달세계 여행》 (, )은 쥘 베른의 소설 《지구에서 달까지》를 각색해서 만든, 조르주 멜리에스 감독의 1902년작 흑백 무성 영화이다. 초당 16프레임에 총 길이는 14분이다.
리시테아 (위성)
리시테아는 다섯 개의 달이 목성에서 1100만 킬로미터부터 1300만 킬로미터 사이의 거리에서 약 28.3°기울어진 궤도를 돌고 있는 히말리아 그룹의 일원이다. 리시테아에 대한 제원은 2000년 1월 궤도 요소 기준으로, 해당 수치는 태양과 행성들의 섭동 때문에 계속해서 바뀌고 있다.
목성에서 본 지구 일면통과
지구와 달이 함께 태양면을 지나가는 것처럼 보일 것이라는 사실 때문에, 이 천문 현상은 흥미롭다. 다만 2060년 12월 21일의 경우 달은 태양면을 지나가지만 지구는 아슬아슬하게 태양면 바깥을 지나갈 것이다. 또 다른 경우 2055년 6월 24일의 경우 목성에서 바라본 지구와 달은 매우 가까이 붙어 있어서 분리된 형상처럼 관측하기가 어려울 것이다.
오리온자리 팔
오리온자리 팔()은 가로 약 3,500 광년(1,100 파섹), 세로 10,000 광년(3,100 파섹) 규모의 우리 은하의 작은 나선팔이다. 지구 및 태양계는 이 오리온자리 팔 안에 위치한다. 또한 이 나선팔은 오리온자리-백조자리 팔("Orion-Cygnus Arm")이나 국부 팔("Local Arm"), 오리온자리 다리("Orion Bridge"), 국부 돌출부("Local Spur") 또는 오리온자리 돌출부("Orion Spur") 이라고 표현되기도 한다.
보름달
그리고 '태양 - 지구 - 달'의 위치로 배열될 때 보름달이 뜨게 되는데, 이는 월식이 일어나는 경우와 비슷하다. 하지만, 보름달이 뜰 때마다 월식이 일어나지 않는데, 그 이유는 지구의 공전 궤도와 달의 공전 궤도가 약 5도 정도 기울어져 있기 때문이다. '태양 - 지구 - 달'이 정확히 일직선이 됐을 때에 월식이 일어난다. 이는 신월과 일식의 경우에도 마찬가지이다.
2685 마수르스키
2000년 1월 23일, 토성 탐사선 카시니-하위헌스 호가 마수르스키를 플라이바이 해(최접근 거리는 160만 km, 지구로부터 달까지의 약 4배), 마수르스키의 크기가 15 – 20 km 인 것을 알아냈다.
달
달은 석탄과 비슷한 반사율을 보이며 상대적으로 작은 알베도를 갖고있다. 그럼에도 불구하고 달은 태양 다음으로 하늘에서 두 번째로 밝은 물체이다.[3] 이것은 부분적으로 반대효과(opposition effect)의 밝기향상 때문이다. 달이 1/4일때, 보름달 일때의 1/10 정도의 밝기이며 반달의 1/2정도의 밝기이다.[6] 부가적으로 시각계에서 색의 항상성은 물체와 그 물체 주위의 색깔 관계를 재조정한다. 따라서 둘러싸고 있는 하늘이 비교적으로 어둡기때문에 햇빛 비치는 달을 밝은 물체로 인식한다. 주연 감광없이 보름달의 끝부분은 달의 중심만큼 밝아 보인다. 이는 어느 방향보다도 태양쪽으로 더 많은 빛을 반사하는 달의 토양의 반사적인 특징 때문이다. 달은 지평선에 가까워질 때 더 커보인다. 그러나 그것은 BC 7세기에 처음으로 묘사된 달의 착시라고 알려진 단순한 정신적 작용이다.
화가자리 베타
화가자리 베타를 포함하여 다른 수많은 별들과 지구 사이의 거리는 히파르코스 위성이 잰 것이다. 측정 원리는 지구가 태양을 공전하면서 양 극단에 위치할 때 바라본 별은 약간 위치를 바꾸는데 여기에 삼각 시차를 응용하여 별까지의 거리를 재는 것이다. 이렇게 측정한 베타의 시차는 51.87 밀리초각이었으나[14] 체계적 오류를 제거한 뒤 자료를 재분석한 후 수정된 시차는 51.44 밀리초각이다.[15] 여기서 나온 지구와 베타 사이 거리는 63.4 광년이며 오차범위는 0.1 광년이다.[16][주석 1]
조석 가속
달의 질량은 지구에 비해 상당히 큰 편에 속하기 때문에(1:81), 두 천체는 이중 행성계로 간주되기도 한다. 하지만 달이 지구 주위를 도는 궤도는 지구가 태양 주위를 도는 궤도(황도)에 가깝기 때문에 달의 궤도는 지구의 적도에 가깝고, 이는 일반적인 위성과 비슷하다. 달의 질량이 상당히 크고 지구로부터 상당히 가깝기 때문에, 조석 효과를 일으키기에 충분히 가까우며, 특히 바다의 물은 달 쪽으로 멀리 끌려간다. 평균적인 조석 효과는 달의 공전과 일치하게 되며, 지구는 자전하며 조석 효과를 받게 된다. 하지만 이 때 지구가 자전하기 때문에 달의 위치보다 조금 앞에 있는 부분이 끌어당겨지는 효과가 발생한다. 결과적으로 지구의 중심과 달의 중심을 지나는 가상의 선 주변에서 달 쪽으로 끌려가는 물질은 상당한 질량을 지니게 되며, 이 작용에 의해 지구와 달 사이의 중력 중심은 가상의 선과 직교하게 된다. 즉, 지구와 달 사이에는 돌림힘이 발생하며, 이 힘이 달의 공전 속도를 빠르게 만들고, 지구의 자전 속도를 늦춘다.
금성 일면통과
일면통과를 하는 과정에서 금성은 태양의 표면을 동쪽에서 서쪽으로 움직여 가는 작은 점처럼 보인다. 천체가 태양의 앞을 통과하여 태양빛 중 일부를 가린다는 점에서는 일식과 비슷하다. 달의 직경은 약 30분으로 태양의 시지름과 거의 비슷하기 때문에, 달은 태양의 거의 전부 또는 전부를 가린다. 하지만 금성의 직경은 가장 커 봐야 달의 30분의 1(약 1분)에 불과하다. 실제 금성은 달 지름의 4배 정도로 크지만, 가장 지구와 가까이 접근해도 그 거리는 4100만 킬로미터로, 지구와 달의 거리에 비해 100배 이상 멀리 떨어져 있기 때문에 이렇게 작게 보이는 것이다.
조석
지구와 달의 거리 역시 간만의 차에 영향을 준다. 달이 근지점에 있을 때는 조차가 더 커진다.
루나 1호
소련은 스푸트니크 1호를 발사하고 나서 이미 달 탐사에 대한 계획을 세우고 있었다. 1958년 이후에는 달에 착륙시킨 후 조사를 진행할 루나 계획을 실시하였다. 맨 처음 3번은 실패하였으나, 4번째 발사 시도였던 1959년 1월 2일에 발사를 성공시켰다. 그리고 세계 최초로 달 착륙을 시도하다가 달 근방 5,995 km 까지 접근하였다. 현재 루나 1호는 궤도를 바꾸어 지구와 화성 사이의 궤도를 돌고 있다.
달
달과 지구와 태양과 관련된 수학적/천문학적 수치에는 주목할 만한 매우 신비한 특징이 있다. 그것은 다음과 같다.
14827 히프노스
1958년 히프노스는 지구와 화성을 각각 0.3 AU 정도의 거리를 두고 비켜갔다. 지금의 궤도를 바탕으로 계산하면 2214년 또 다시 이 처럼 지구에 가깝게 근접할 것이다.
달
달은 지구에서 약 38만 5천km 떨어진 곳에 있으며, 지구의 주위를 돌고 있다. 달이 지구 주위를 돌고 있는 것은 달과 지구 사이의 만유인력 때문이다. 태양이나 다른 행성에서 오는 인력도 작용하지만 그다지 크지 않기 때문에 무시해도 된다. 따라서 근사적으로는 달의 운동은 2체 문제이며, 달의 궤도는 타원이 된다.
NGTS-1b
이 행성의 특이한 점은 NGT-1b로 명명된 이 행성이 태양의 절반 정도의 질량을 돌고 있다는 것이다. NGT-1b는 986도의 뜨거운 가스로 주로 이뤄져 있다. 또 중심 별인 NGTS-1으로부터 약 4561만km 떨어져 있다. 이는 태양과 지구 간의 거리가 1억 4900억km에 비하면 매우 가까운 것이다.
축생도
1유순은 왕이 하루에 행군하는 길의 길이로, 9.6km 혹은 12km이다. 각각에 따라 계산하면 가루다의 길이와 키는 76,800km 혹은 96,000km이다. 참고로, 지구의 적도 지름은 12,756km이고 극 지름은 12,713km이다. 키와 길이는 대략 지구의 6배 또는 7.5배로, 크기를 평면적으로 보아 비교하면 길이의 제곱비이므로 지구의 36배 혹은 56배이고, 입체적으로 보아 비교하면 길이의 세제곱비이므로 216배 혹은 422배이다.
센타우루스자리 알파
센타우루스자리 프록시마와 센타우루스자리 알파 A/B와의 거리는 약 13,000AU(약 0.2광년, 1조 9400억 킬로미터)이며, 천구(天球) 상에서는 약 2도 정도 떨어져 있다. 이 거리는 태양과 센타우루스자리 알파 사이 거리의 약 5퍼센트에 해당한다. 이 별은 태양에서 4.22광년 떨어져 있어, 태양계에서 가장 가까운데, 프록시마라는 뜻은 「가장 가깝다」는 뜻이다.
지구
지구의 궤도 속도는 평균 초속 30km 정도인데, 이 속도는 지구의 지름은 7분만에, 달까지의 거리는 4시간 만에 통과할 수 있는 속도이다.
거리
거리(距離)는 어떤 사물이나 장소가 공간적으로 얼마나 멀리 떨어져 있는가를 수치로 나타낸 것이다. 물리학이나 일상적인 상황에서 거리는 물리적인 거리나 시간의 간격을 말하는 것이 보통이나 다른 기준을 따르기도 한다. 수학 용어로서의 거리는 더 엄밀하게 정의되고 사용된다.
HD 121504 b
HD 121504 b와 항성 사이 간격은 지구와 태양 거리의 1/3 수준이다. 궤도는 약간 찌그러져 있다.
태양
햇빛은 지구의 주요 에너지원이다. 태양과 지구와의 거리는 평균 약 1억 4960만 킬로미터로 1AU이다. 직사광선을 통해 단위 면적에 축적되는 에너지의 양을 태양 상수라 하는데, 1 AU 의 거리에서 m2당 1368 와트의 값이 된다.
게 성운
지구와의 정확한 거리는 측정한 방법에 따라서 일치하지 않았기 때문에 불분명했다. 2008년, 지구에서 약 6,500 광년 (약 2k 파섹) 떨어져 있는 것으로 총의가 모아졌다. 게 성운은 현재 초속 1,500 km의 속력으로 내부에서 바깥쪽으로 퍼지고 있다. 1973년과 2001년에 찍은 사진을 비교하여 거리가 추정되었다. 1973년에 여러가지 방법을 이용하여 산출된 결과는 6,300 광년이었다. 장축을 따라 측정된 지름은 약 13 광년이다.
달
달은 지구에서 가까운 곳에 있기 때문에 직접 삼각 측량에 의해 거리를 측정할 수가 있다. 지구상의 떨어진 두 지점에서 동시에 달의 위치를 관측하면 시차를 측정할 수 있기 때문에 거리도 구할 수 있다.
지구
지구(地球, Earth)는 태양으로부터 세 번째 행성이며, 엷은 대기층으로 둘러싸여 있고, 지구형 행성 가운데 가장 크다. 지구는 45억 6700만 년 전 형성되었으며, 지구와 행성 테이아의 격렬한 충돌로 생성된 달을 위성으로 두고 있다. 지구 의미하는 기호의 두 선분은 자오선과 적도다. 태양에서 지구까지 거리는 약 1억 5000만 킬로미터(1천문단위)이다. 지구는 완전한 구(球)가 아닌 회전타원체에 가깝다. 적도는 반지름이 약 6378킬로미터, 극(極)반지름은 약 6357킬로미터이다. 그 차가 약 20킬로미터이므로 편평도(偏平度)는 매우 낮다. 우리가 흔히 몸무게라고 하면 사람이 지구에서 잰 몸무게를 나타낸다.
소행성대
소행성대(小行星帶)는 화성 궤도와 목성 궤도 사이에 소행성이 많이 있는 영역이다. 높이 1억 km, 가로두께 2억 km 정도 크기의 도넛모양으로 생겼다. 이곳에 위치한 소행성들의 태양으로부터 평균 거리는 2.2~3.3 AU이며, 공전주기는 3.3~6.0 년이다. 최초로 발견된 1 세레스를 비롯하여 수백만 개의 소행성이 이곳에 있을 것으로 보이지만, 우주선이 지나가도 부딪칠 염려가 없을 정도로 텅 비어있다.
루나 게이트웨이
게이트웨이는 최저 1,500 km (930 mi), 최고 70,000 km (43,000 mi)의 타원형 달 궤도를 돌며, 6일에 한번씩 회전할 것이다.
달 레이저 거리 측정실험
지구와 달 사이의 거리측정의 목적은 달과의 평균거리를 결정하는 데 있다고 할 수 있다. 이 때문에 20세기 전반까지는 방대한 수의 자오환 관측 결과를 집적시켜 그 거리를 구했다.
천문단위
천문단위는 태양계뿐만 아니라 더 먼 별까지의 거리를 결정하는 기준 중 하나가 되었다. 거리를 측정하기 위한 가장 단순 명쾌한 방법은 서로 다른 두 지점에서 대상을 관찰하고 그 방향의 차이(시차)와 두 점 사이의 거리에서 삼각형의 기하학을 사용하여 대상까지의 거리를 결정하는 삼각측량의 방법이다. 천문학에서 비교적 가까운 거리에 있는 별까지의 거리를 측정하는 방법으로 이 방법을 사용한다. 같은 항성을 지구에서 1년간 계속 관측하면 지구의 위치가 달라지기 때문에 더 멀리 있는 배경 천체에 대해 항성의 위치가 움직이는 것처럼 보인다.(연주시차). 이 별의 겉보기 운동의 최대 각도는 지구 궤도의 크기와 별까지의 거리로 결정되며, 지구궤도의 크기에 거의 대응하는 천문단위를 이용하여 별까지의 거리를 측정 할 수 있다. 이 관계를 이용하여 별까지의 거리의 단위로 사용되는 파섹(pc)이 정의되어있다.
그러나 연주시차에서 거리를 구할 수 있는 것은 근거리 천체에 한정되기 때문에 더 먼 거리의 천체를 측정할 때에는 다양한 다른 방법을 사용하게 된다. 그 때, 각각의 방법에는 사용할 수 있는 거리 역시 제한되어 있기 때문에, 연주시차로 측정 할 수없는 거리에 A라는 방법으로, A로 측정 할 수없는 거리는 B의 방법으로, B에서 측정 할 수없는 거리는 C의 방법을 사용하는 것처럼, 별도의 방법을 사용한다. 이러한 방법은 측정 기술을 향상시키고 사다리의 단처럼 각각의 방법을 이어 먼 거리를 측정해 나갈 수 있게 되었다.
월면 반사통신
지구에서 달까지는 평균 38만km 거리인 동시에 반사파를 사용하기 때문에 전파의 감쇄가 크고 지구로 되돌아오는 전파는 아주 약하게 된다. 이 때문에 월면 반사통신은 아마추어 무선 수준에서는 최대의 송신기 출력, 고이득 안테나, 고감도 수신기가 필요하다.
슈퍼문
달이 근지점에 있지만, 그때의 달과 지구 사이의 거리가 357,000km 정도가 아니어도, 360,000km 가 넘어도, 달이 지평선 (또는 수평선) 가까이에 있을 때는, 커 보인다. 하지만, 이때의 달은 슈퍼문이 아니다.
홈볼트의 바다
홈볼트의 바다(, )는 달의 추위의 바다 동쪽에 위치한 달의 바다이다. 달의 앞면에 위치해 있다. 위치상의 특징으로 칭동의 영향을 받으며, 때때로 지구에서 보이지 않을 때도 있다. 직경은 273km이다.
리겔
분광학적으로 측정한 리겔까지의 거리는 700 ~ 900 광년 사이이다. 히파르코스 위성이 2007년 확보한 시차자료에 따른 거릿값은 860 광년이었으며 오차범위는 약 9%(80 광년)이다. Moravveji 연구진은 이 거리에 기초하여 리겔의 밝기를 태양의 12만 배로 계산했다. 표면 유효온도는 12100 켈빈 정도이다. 주연감광 효과를 고려하여 간섭계로 측정한 각지름은 2.75 ± 0.01 밀리초각이다. 잠정적 거리를 대입하면 리겔의 반지름은 태양의 약 79배가 나온다. 2006년 Przybilla 팀은 대기모형을 사용하여 리겔까지의 거리를 1170 ± 130 광년으로 계산했는데 이로부터 나온 리겔의 밝기는 태양의 21만 8천 배, 질량은 21 ± 3 배, 반지름은 109 ±12 배였다.
외뿔소자리 V838
무나리 연구진이 동반성의 광도를 측정하여 시차를 계산한 결과, 이 항성계와 지구의 거리는 이전에 나온 값보다 훨씬 더 먼 36,000광년이었다.[10]
달의 바다
달의 바다()는 어두운 현무암질의 넓고 편평한 지대를 말한다. 갈릴레오 갈릴레이가 자기 자신이 만든 망원경으로 달을 보았을 때 마치 이것이 달의 고요한 바다와 같이 생각되어 바다라고 불렀다고 한다. 달의 북반구에는 지름이 약 1200km나 되는 '비의 바다'가 있으며 그 위에 '위난의 바다', '맑음의 바다' 등이 있다.
바다(mare)보다 큰 곳은 "대양"(oceanus), 작은 곳에는 "호수"(lacus), "만"(sinus), "늪"(palus)과 같은 이름이 붙기도 한다.
태양
태양은 우리 은하 중심을 약 24,000~26,000광년 거리에 두고, 은하계 북극 방향에서 볼 때 시계 방향으로 약 2억 2천 5백만~2억 5천만 년에 1회 돌고 있다. 우리 은하가 우주 배경 복사(CMB)에 대하여 물뱀자리 방향으로 초당 550킬로미터 속도로 움직이고 있기 때문에, 태양의 우주 배경 복사에 대한 종국적 속도는 컵자리 또는 사자자리 방향으로 초당 370킬로미터가 된다[13]. 태양은 현재 우리 은하 오리온 팔의 안쪽 경계 내 국부 거품 영역의 국부 항성간 구름 속을 여행하고 있다. 태양에서 17광년 이내 가까운 별 50개 중 4.2 광년 떨어진 센타우루스자리 프록시마가 제일 가까운 이웃 항성이다) 태양은 네 번째로 무거운 별이다[14].
달의 궤도
천문학에서 달의 궤도(Lunar Orbit)는 무인 우주선 등 어떠한 물체가 달의 주위를 공전할 때의 궤도를 뜻하며, 물체가 달과 가장 멀리 떨어지는 지점을 원월점(遠月點), 가장 가까이 붙어있는 지점을 근월점(近月點)이라고 한다.
지구의 대참사
우주의 태양계에 한 소행성이 태양의 주위를 운행하다 갑자기 궤도를 바꿔 지구와의 충돌위기에 처한다. 이런 상황은 불가능한 것이아니라 실제 지구에도 1937년에 한 행성이 20만 마일까지 근접했었다. 유성과의 충돌위기에 처한 지구는 홍수, 화산폭발, 산사태, 해일 등의 재난을 방지하기 위해 미.소가 협력해야 하나 서로를 믿지 못한다. 충돌의 시간은 점점 다가오나 위기를 모면하기 위한 협력은 이루어지지 않고 지구인들은 공포에 쌓인다.
메시에 53
M53는 지구에서 58,000광년 떨어져 있으며, 겉보기 등급은 7.6등급이다. 시직경은 13분으로 크기는 약 220광년이다.
지구의 역사
달의 형성 과정에 대해 설명하려면 다음과 같은 질문에 답할 수 있어야된다. 먼저, 달은 밀도가 낮고 작은 금속성 중심부가 있다. 두 번째로, 물이나 휘발성 원소가 존재하지 않는다., 세 번째로, 산소 동위원소의 상대적 농도가 비슷하다. 수많은 형성 가설 중 가장 잘 받아들여지는 가설은 거대충돌 가설 (giant impact hypothesis)로, 화성 크기의 물체가 원시 지구와 충돌하면서 달이 형성되었다는 것이다.
조석
태양의 인력 역시 지구상의 모든 질점들을 끌어당긴다. 거리가 만유인력의 크기를 결정하는 중요한 요소임을 항시 기억하자. 이미 앞에서 본 바와 같이 태양의 질량은 달의 2,700만 배이나 지구에서부터의 거리는 달에 비해 387배나 멀리 떨어져 있기 때문에 태양의 기조력은 달의 기조력에 비해 46% 정도에 지나지 않는다. 태양의 인력(과 관성)에 의해서도 달에 의한 것과 마찬가지로 약간의 태양 쪽(과 반대편)으로 향하는 해면의 부풀림이 일어난다. 이를 태양과 지구와 사이의 인력과 관성에 의한 조석이라 하여 태양조석(solar tide)이라고 한다.
알마게스트
제4권과 제5권은 달과 달의 시차, 달의 장축단 이동, 지구에 대한 태양과 달의 크기와 거리를 다룬다.
조석
먼저 달이 해면에 미치는 힘에 대해서 생각해보자. 지구와 달은 인력으로 서로 끌어당기지만, 관성-움직이는 물체가 직선운동을 계속 유지하려는 경향-은 서로 멀어지게 한다(이러한 관점에서 자주 원심력이라고 불린다. 버켓에 물을 넣고 아래위로 돌릴 적에 버켓이 머리 위에 있을 때도 물이 쏟아지지 않게 하는 힘이 바로 원심력이다). 지구와 달은 서로 안정된 궤도에 있기 때문에 서로 부딪치거나 또는 서로 떨어져 멀리 날아가 버리지 않는다. 즉 둘 사이의 인력과 관성이 정확히 평형을 이루고 있다.
시직경
예로 우리 태양계의 태양과 지구를 공전하는 달의 시지름은 약 0.5°, 안드로메다은하는 약 3°10′ x 1°이다. 천체의 모양이 편평타원체인 경우, 극(極)시지름과 적도시지름이 구별된다. 천문학에서는 시지름의 반인 시반지름을 사용하는 일이 많다.
지구
지구와 궤도 공명을 하는 소행성 크뤼트네(Cruithne)는 1986년 발견되었으며 지구와 달의 중력의 영향을 받아 찌그러진 말굽형 궤도로 지구를 돌고 있다. 최대 직경 5km 소행성 크뤼트네는 천구 상에서 원위치로 돌아오기까지 360년이 걸린다. 크뤼트네는 달에 비해 궤도 운동이 복잡한데 달이 단순히 지구의 주위를 도는 것에 비해, 크뤼트네는 그냥 지구의 주위를 도는 것이 아니라, 지구와 같은 주기로 지구의 궤도를 따라 지구와 함께 태양 주위를 돌기 때문이다. 물론 지구 고정 좌표계에서 보면, 이 천체가 분명 지구의 주위를 도는 듯이 보이지만, 엄밀히는 태양의 주위를 지구와 같이 도는 것이다. 이런 식으로 궤도 공명을 하는 천체들을 힐 권 내에서 공전하는 달(satellite)과 구분해서 준달 또는 준위성(quasi-satellite)라고 부른다. 이 준위성도 역시 케플러의 법칙을 따르기 때문에 타원궤도(elliptic orbit)를 돌며, 면적속도(area velocity)가 일정하다.
우주 거리 사다리
우주 거리 사다리(), 또는 표준촉광(標準燭光, standard candle)은 천체와 지구와의 거리를 재는 방법들을 일컫는 용어이다.
만리장성
지도상의 연장은 약 2,700km이지만, 기복이 있거나 중첩된 부분을 고려한다면 총 길이 5,000~6,000km에 달한다.[1] 그 거대함 때문에 “달에서도 보이는 유일한 인공 건축물”이라고 거론되었으나 2004년 12월 8일 중국과학원은 사람의 눈으로는 우주 공간에서 만리장성을 관측할 수 없다고 밝혔다. 중국 스포츠 국가대표팀의 별칭으로도 사용되고 있다.
달의 교점
달의 궤도는 황도에서 약 5도 기울어 있다. 그러므로, 달은 황도의 남쪽이나 북쪽으로 약 5도씩 오르락내리락하는 것이라고도 할 수 있다. 황도는 지구 자전축의 직각면인 천구 적도에 비해 23.4°가 기울어져 있다. 그 결과, 18.6년인 교점 주기 동안에 단 한번, 달의 궤도상 승교점이 춘분점과 일치 할 때면, 달은 남쪽이과 북쪽의 최대 적위에 이르게 된다. 그러한 기간에 그믐달이 지평선에서 출몰 한다면, 그것은 남쪽과 북쪽의 최대 방위각을 가지게 되며, 자오선을 교차할 때는 그것의 최고나 최하의 고도에 있게 된다. 게다가, 매 교점 주기마다 단 한 번의 그 짦은 기간 중에 황도로부터 북위 4° 에 있는 밝은 플레이아데스 성단의 달에 의한 엄폐가 일어나게 된다.
태양계의 형성과 진화
앞에서 서술한 이론의 대표적인 예가 지구와 달이다. 오늘날 달은 지구에 대해 조석적으로 고정되어 있다. 달이 지구를 한 바퀴 도는 시간과 달이 스스로 한 바퀴 자전하는 시간은 같으며, 이 때문에 지구에서는 달의 한쪽 면밖에 볼 수 없다. 그러나 달은 지구에서 서서히 멀어져 가고 있으며, 앞으로 500억 년 뒤 달과 지구는 서로 완전히 한쪽만을 다른 쪽에게 보이게 될 것이다. 오늘날 지구에서 달의 한쪽만을 볼 수 있는 것처럼, 이때가 되면 달에서도 지구의 한쪽 면만을 볼 수 있을 것이다. 조석 고정의 다른 예로는 목성 주위를 도는 갈릴레이 위성과(목성 주위를 도는 더 작은 많은 위성도 해당한다.) 토성의 거대 위성 대부분이 있다.
위와는 반대로, 위성이 모행성의 자전 속도보다 빠르게 행성 주위를 공전하거나, 혹은 행성의 자전 방향과 반대로 공전할 때는 다른 시나리오가 펼쳐진다. 두 경우 모두 각운동량의 전달 방향은 앞의 경우와는 반대되어, 모행성의 자전 속도는 빨라지는 대신 위성은 행성 쪽으로 끌려가게 된다. 후자는 자전과 공전의 각운동량은 반대 방향으로 작용하여, 서로 각운동량을 감소시키게 되며, 양자가 맞물려 각운동량은 일정하게 유지된다. 두 경우 모두 조석 가속으로, 위성은 행성에 접근하여 결국 조석력에 의해 산산조각이 나며, 행성 주위에 테를 형성하거나, 또는 행성 표면이나 대기에 충돌한다. 화성의 위성 포보스(약 3천만~5천만 년 내), 해왕성의 위성 트리톤(36억 년 내), 목성의 위성 메티스와 아드라스테아 를 비롯한 천왕성과 해왕성의 작은 위성 16개가 이와 같은 운명을 맞을 것으로 예상하고 있다. 천왕성의 위성 데스데모나는 이웃한 위성과 충돌할 것으로 예상하고 있다.
엘라라 (위성)
엘라라는 다섯 개의 달이 목성에서 11,000,000km에서 13,000,000km사이의 거리에서 약 27° 기울어진 궤도를 돌고 있는 히말리아 군에 속한다. 이는 2000년 1월 현재의 궤도적 요소이고 이 궤도는 태양과 행성의 섭동때문에 계속해서 바뀌고 있다.
달
달은 지구와 45도 각도로 충돌함으로써 지구의 중력에 끌려 지구를 도는 위성이 되었다. 이런 인연으로 인해 달은 엄청난 영향을 지구에게 주고 있으며 실제로 태양 다음으로 지구에 없어서는 안되는 소중한 위성이다. 달이 없다면 지금 지구의 생명체가 존재할 수 없으며 달로 인해 생명의 움직임이 활발하게 되었다.
달 (점성술)
달은 황도대의 각각의 별자리에서 2.33일씩을 지나며 28일 동안 지구에 대한 궤도를 돈다. 최근, 달의 궤도 주기에 대한 더 정확한 측정법이 관찰 지점에 따른 두 가지의 다른 값을 알렸다. 삭망 주기는 태양에 대해 측정되며, 우리에게 음력의 시작인 삭월부터 삭월까지 29.5일의 주기를 알려준다. 지구로부터 관찰될 때, 공간의 고정된 한 점에 관한 항성 주기는 보다 짧은 27.3일이다. 점성술에서 계산이 용이한 정수의 값을 부여하기 위해서, 달의 궤도는 거의 27일이 될 수 있고, 그러면 각각의 별자리의 통과에 54시간 또는 2.25일씩의 기간이 돌아간다.
지구의 자전
지구 표면의 바닷물은 달의 인력 때문에 달의 방향과 반대 방향으로 부풀려 올라간다. 지구는 자전하고 있기 때문에 바닷물과 그 밑의 지구 사이에 마찰이 생겨 지구의 자전 속도는 조금씩 늦어지는데, 그 양은 100년 만에 하루의 길이가 0.0016초 길어지는 정도의 작은 수치이다. 하지만, 100년이 지나면 29초나 늦어지게 되며, 1000년이면 48분 40초가 된다.
달착륙선
외부에는 랑데부와 도킹용 안테나, 지구와의 교신용 안테나, 초급 단파안테나 등 3개의 안테나와 구석의 자세 제어용 사이드 제트가 16개나 있어서 착륙시 방향과 위치를 헬리콥터처럼 약 30m 가량 마음대로 정할 수 있다. 장시간의 달 체류기간 중 착륙선은 두 우주 비행사의 달 표면 생활 근거지로서 식당, 휴식처, 관측 기지로 사용된다. 두 비행사가 기거할 선실은 7.5cm의 두꺼운 절연층 벽으로 둘러싸여 우주 공간이나 달의 심한 기온차에도 영향 없이 편하게 지낼 수 있도록 꾸며져 있다.
태음태양력
보름달에서 다시 보름달이 되는 삭망월 주기는 29.5306일이다. 이는 달의 실제 공전주기인 27.322 일보다 조금 더 긴데, 달이 지구 주위를 공전하는 동안 지구 역시 태양의 주위를 공전하고 있어서 달이 다시 보름이 되려면 조금 더 돌아야 하기 때문이다. 달의 위치는 황경을 기준으로 정하는 데 황경 0˚ 즉 태양과 달의 위치가 같을 때를 삭(朔) 즉 초하루로 하고 90˚일 때를 상현, 180˚일 때를 망(望) 즉 보름, 270˚일 때를 하현이라 한다. 달과 해의 황경이 같아지는 음력 초하룻날로부터 헤아리는 날짜를 월령이라고 한다.
WASP-18b
우리 태양계 내에 WASP-18b와 흡사한 사례로 화성의 위성 포보스를 들 수 있다. 포보스는 화성에서 불과 1만 킬로미터밖에 떨어져 있지 않으며(이는 달과 지구 사이 거리의 40분의 1에 불과하다), 1,100만 년 이내로 화성에 충돌할 것으로 예측된다.
로스 128 b
로스 128 b(Ross 128 b)는 처녀자리에 위치한 로스 128를 돌고 있는 외계 행성이다. 지구에서 11광년 떨어진 외계 행성으로, 가장 지구와 비슷한 행성으로 알려졌다. 반지름은 지구보다 10% 크며(지구의 1.35배(추정치)), 모항성과의 거리는 0.4AU로 공전주기는 9일에 불과하다. 지구보다 약 38%의 빛을 더 받으며 지구와 가장 질량이 비슷하다. 그럼에도 평균온도는 약 8도 정도라고 한다. 평균온도가 약 8도고, 최저기온은 약 영하 20도에서 60도 사이일 것으로 예상되고 있다. 현재 가장 지구와 비슷한 천체로 이 천체가 꼽히고 있으며, 글리제 581 g는 아직도 치열하게 생명체 존재 여부를 주제로 하여 토론하고 있고, 케플러-438b는 최근에 태양풍으로 행성의 대기가 파괴된다는 연구 결과로 인해 가장 지구와 비슷한 천체는 로스 128b다.
화성 탐사
화성 탐사에서 중요한 것은 발사 시간대이다. 지구와 화성의 공전 주기와 공전 궤도의 차이로 인해 지구에서 화성까지의 거리는 지속적으로 변화한다. 지구-화성까지의 거리가 가장 짧아지는 근접기가 발사 시간대이다. 다음은 최근의 지구-화성 간 근접기이다.
발사 시간대 외에 화성으로 로켓을 발사할 경우 화성까지 도달하는 시간은 780일(지구시)이다. 발사 시간대가 아닌 경우 지구에서 발사된 로켓은 먼저 금성에 다가가 가속한 후 화성에 진입하며 발사 시간대 기간중에는 태양을 사이에 두고 직접 화성까지 도달하게 된다.
길이
파섹의 어원은 영어의 "parallax of one arc second"이다.
지구는 태양을 중심으로 1년에 한바퀴 씩 공전을 하고 있다. 이런 이유로 어느 한 시점에서 별을 관측했을 때 별에 의한 빛이 지구와 이루는 각도와 6개월 뒤 별을 관측했을 때 이루는 각도가 차이게 생기게 되고, 차이를 연주시차라고 한다. 아주 먼 거리에 있는 별들은 연주시차가 나타나기 어려운데, 이러한 별들을 기준으로 연주시차를 측정한다. 이 원리를 이용하여 별까지의 거리를 측정할 수 있는데 파섹(pc)은 이 원리가 적용된 길이의 단위이다. 1pc은 연주시차가 1"(초)일때 지구와 별까지의 거리로 정의된다.
파섹은 주로 태양계 밖의 다른 천체들과의 거리를 측정하는데 사용된다. 광도의 절대등급에도 파섹이 사용되는데, 절대등급은 모든 천체가 10 pc의 거리에 있다고 가정했을 때의 밝기이다.
1pc 은 미터법으로 대략 3.08567758×10m, 천문단위로는 2.06×10AU, 광년 단위로는 3.26LY를 나타낸다.
1000pc=1Kpc, 1000000=1Mpc으로 쓰인다.
1광년은 빛이 진공 속에서 1년 동안 진행한 거리를 뜻한다. 빛은 진공속에서 1초에 299,792,458m를 움직이므로 1년 동안에는 대략 9.46×10km를 움직이게 된다. 파섹(pc)과 같이 주로 태양계 밖의 천체의 거리를 측정하는데 사용된다.
1광년(1LY)는 미터법으로는 9.46×10m,천문단위로는 6.324×10AU, 파섹 단위로는 0.307pc을 나타낸다.
천문단위
천문단위(天文單位, astronomical unit)는 천문학에서 사용되는 길이의 단위로 지구와 태양과의 평균 거리이다. 2013년 기준으로 149,597,870,700 m로 정의되어 있다. 주로 태양계의 천체(행성) 간 거리에 사용되며, 특히 천문 단위계는 태양 질량과 대등한 길이의 단위로서 중요하다. 국제단위계(SI)에 속하는 단위는 아니지만, 병용이 인정되는 단위이다.