在所有行星和卫星的关系上,地球和月球可能是最亲密的。不管在大小、质量上,还是在运行轨道上都是这样,它们就像一对双胞胎。
可以说,除了月球,任何行星的卫星都没有这一特点。首先,我们看一下大小,海王星的卫星特里同,在卫星中算是最大的了,它的直径也只有海王星的
,但是,月球的直径是地球的
。再来看一下质量,在太阳系的卫星中,木星的第三颗卫星质量最大,大概是木星质量的千分之一,而地球的质量只有月球的81倍。在上表中,我们列出了几颗卫星与其所从属的行星的质量比。我们可以从中更直观地理解地球和月球的关系。
相对其他行星与其卫星间的距离而言,月球跟地球之间的距离要近得多。你可能会说,它们之间的距离大概有380000千米呢!但要知道这个距离只有木星与其第九颗卫星间距离的
,如图所示。所以,我们说地球跟月球非常亲密是有道理的。
图月球与地球距离跟木星的卫星与木星距离的比较图,相对来说,月球与地球的距离非常近。图中星球本身并没有按实际比例来表示。
作为地球的卫星,月球时刻都在围绕地球旋转着,与此同时,地球也在围绕太阳公转,它们的运行轨道非常接近。月球围绕地球旋转时的轨道长2500000千米,在它旋转一圈的同时被地球带行的距离是70000000千米,大概相当于月球一年路程的
。可以想象,如果我们把月球的轨道拉伸到现在的30倍,那么,它的轨道将不再是圆形。所以说,除了几段凸出部分外,月球绕太阳的运行轨道跟地球的轨道几乎重合。在图中,标出了1个月中地球和月球的运行轨迹,图中的虚线表示地球的轨迹,实线则表示月球的轨迹。可以看出,除非选择非常大的比例尺,否则,很难区分开这两条距离非常近的曲线。在这个图中,地球轨道的直径大概是。如果把地球轨道的直径画成10厘米,要想再区分开这两条轨道,几乎是不可能的事情。此外,由于我们也在时刻参与地球的轨道运动,所以无法看出两条轨道是否在一起前进。但是,如果我们站在太阳上观察,就会发现,月球的轨道将是一条呈小波浪状、跟地球轨道几乎重合的曲线。
图实线和虚线分别表示月球和地球在一个月中绕日运行的路线,二者几乎是重合的。