天文學是地理學科的一個重要分支，從表面上來看，我們擡頭仰望星空，就能看到各種天體，包括恒星、行星、衛星、彗星等等，似乎天文學離我們很近，很容易理解。但是，在天文學背後則是物理學、數學等基礎學科，天文學是極為抽象難懂的學科。就算是在太陽系範圍内，關于地球、月球以及其他行星的自轉運動和公轉運動，也已經令很多人覺得十分有難度，不容易想象。

在月球上看地球的視運動

那就更不用說，在航天領域，我們如何發射一個探測器前往火星，這中間又要考慮所少的因素，如何計算探測器運行的軌迹了，這都是需要極為精密的計算，才能實現，要不然可能差之毫厘謬以千裡。今天，我們就從地球的自轉開始說起，來聊聊天體的運動以及天體的視運動。地球的運動十分複雜，其中最基本的運動包括圍繞着地軸的“自轉運動”和圍繞着太陽（實際上上太陽和地球的公共質量中心）的“公轉運動”。

太陽系示意圖

地球圍繞着地軸進行着自西向東的自轉，自轉的周期為23小時56分4秒，我們可以近似的看成24小時。地球自轉一圈，也就是一天的時間，我們也就會經曆一次晝夜交替（除極晝和極夜地區之外）。但是我們生活在地球上幾乎感受不到地球的轉動，不過隻要我們擡頭看看天上的天體，每天太陽、月球以及其他星星的東升西落現象，都是地球自轉而産生的。我們把我們肉眼看到的天體運動情況，稱為天體的“視運動”。

北緯40°二分二至日太陽視運動示意圖

除極晝極夜地區外，我們每天都能看到太陽東升西落的視運動，在夜晚我們看到的月球，它也會東升西落，這就是月球的視運動，實際上滿天的繁星也會在天空中運動，有些地區星星也會有東升西落的視運動，而有些地區我們能夠看到許多星星在天空中畫出了圓形的視運動軌迹，這些都是地球自轉的體現。在地球上能夠看太陽和月球“東升西落”的視運動現象，我們如果登陸到月球上，來觀察太陽和地球，那看到的視運動情況又是怎樣呢？

月相變化示意圖

我們知道在月球上來觀察其他天體，我們就需要考慮月球的運動情況，我們知道月球是被地球“潮汐鎖定”的衛星，也就是月球自轉的周期和月球繞地球公轉的周期相同，其時間都是大約27.32天。這樣一來，每當月球自轉了一個角度，那麼在這段時間内，月球也就繞地球公轉了相同的角度。這樣就會使得我們在地球上永遠隻會看到月球的同一面，我們稱為月球正面，而背向地球的那一面，在地球上永遠無法看到，我們稱為月球背面。

月球正面和負面

那麼，反過來也同樣道理，如果你在月球上，如果不巧你剛好位于月球“背面”，那麼你在天空中就永遠也看不到地球，如果你剛好位于月球“正面”，那麼地球就會一直出現在你所見到的天空中，而且是在任何時刻都能看到天上的地球，根本沒有升落現象，此外天空中的地球距離月平面（類似地平面）的角度也是固定的。我們再來看看，在月球上看太陽是一個怎樣的情況呢？是不是也是像看地球那樣的呢？

在月球上看到的“滿地”

在月球上看太陽，在很多地區應該是能夠看到類似地球上的升落現象的，隻不過在月球上看到的太陽升落周期要比地球上要長的多。如果我們忽略月球随着地球一起繞太陽做公轉運動，僅考慮月球的自轉和繞地球的公轉，那麼在月球上看太陽升落一次，也就是晝夜交替一次的時間就是27.32天，也就是月球自轉和公轉的周期。不過，由于月球伴随着地球一起在繞太陽進行公轉，所以在27.32天的時間内地球帶着月球已經自西向東繞太陽公轉了一個角度。因此實際上在月球上看到太陽升落一次的時間要比27.32天長，這個時間大約是29.5天，而這個時間也就是我們在地球上看到的月相變化周期。

更多精彩资讯请关注tft每日頭條，我们将持续为您更新最新资讯!