月球的天秤动是指从地球上观测到的月球可见面上下左右小幅度的摆动现象。这种摆动使得人类在地球上能够看到的月球表面超过了50%(实际上大约能看到59%的月球表面)。天秤动可以分为以下几种类型。
经度天秤动
这与由月球公转轨道的离心率有关。月球的轨道速度从近地点到远地点逐渐减慢,而自转速度保持不变。所以月球在轨道上的位置有时超前,有时落后,这使得人类能多观察约235公里的月面,摆动角度为±7°45'
纬度天秤动
这与月球自转轴法线相对于其轨道面有少许倾斜有关。月球的自转轴相对于黄道的倾斜角为1.54°,黄白两道的交角为5.14°,因此纬度天秤动的最大值为±6.7°,相当于在南北极方向约200公里的距离,摆动角度为±6°41'。
周日天秤动
这与地球自转有关,它使地面上的观测者从地月中心连线的西侧转至东侧,因而能先多看见一些月球的东侧,再多看见一些月球的西侧。地球的自转使观测者最多能在赤道的东西侧多看见约30公里的区域,摆动角度为±1°。
物理天秤动
这是月球真正的摆动,由于月球的三条主惯性轴长度不等加上椭圆轨道造成的距离改变,在地球引力作用下发生了对平均位置的偏移。物理天秤动比较小,其摆动从未曾大于0.04°,所以一般都忽略不予考虑。
这些天秤动的效应,使得人类从地球上看到的月球表面区域比月球的正面(即始终面向地球的那一面)要多,这为人类提供了更多月球表面特征的观测机会。
参考网站:https://www.kepuchina.cn/wiki/ct/201802/t20180219_552737.shtml
图片来源:覃丽玲,北京师范大学文理学院2022级地理科学专业