달과 지구의 거리는 얼마인가?
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.
센타우루스자리 알파
만약 센타우루스자리 알파 A 주변 생명체 거주가능 영역에 지구와 비슷한 환경이 조성되려면 대략 1.25 AU 떨어져 있어야 할 것이다(이는 지구-화성 중간 거리 정도이다). 이 거리 정도에서 물은 액체 상태로 존재할 수 있다. A보다 좀 더 작고 차가운 B의 경우 그 거리는 0.7 AU 정도로 줄어들며 이는 태양~금성 거리 정도 된다.
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.
지구
공전 궤도면에 수직인 방향과 자전축은 서로 일치하지 않고 23.5도나 차이가 난다. 이 기울기 때문에 공전궤도상의 지구의 위치에 따라 태양입사의 각도가 달라지게 되고 계절의 변화를 일으키게 된다. 한편 달의 궤도면은 지구의 공전궤도면과 또 다시 5도의 차이가 있다. 따라서 삭망마다 일식과 월식이 반복되지 않는다.
길이
1천문단위(1AU)는 지구와 태양 사이의 평균거리를 뜻한다. 지구는 태양을 초점으로 타원 궤도를 그리며 돌고 있다. 여기서 평균거리란 태양과 가장 가까워지는 근일점일때의 태양과 지구 사이의 거리와 태양과 가장 멀어지는 원일점일때의 태양과 지구사이의 거리의 평균을 뜻한다. 이를 미터법으로 환산하면 대략 1AU = 1.496×10m 를 나타내게 된다. 천문단위(AU)는 주로 태양계내의 천체들의 거리를 측정할 때 사용한다.
태양과 태양계 내의 행성간의 거리는 천문단위로 다음과 같이 측정된다.
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 0.33 천문단위(AU) 더 바깥에 있지만, 토성은 목성보다 4.3 AU 바깥에 있고, 해왕성은 천왕성보다 10.5 AU 바깥에 있다. 궤도 간 거리의 상호 관계의 규칙을 명확히 하려는 시도가 있었지만(티티우스-보데의 법칙 참조), 아직까지 인정된 이론은 없다.
위성 목록
지구는 달이라는 위성이 있고, 달은 태양계에서 암석 행성의 위성으로는 제일 크다. 또한 달은 모행성 대비 위성의 크기가 태양계에서 가장 큰 위성이기도 하다(명왕성-카론계를 제외하면). 그리고, 지구는 적어도 2개의 궤도 공유 천체를 가지고 있다: 소행성 3753 크뤼트네와 2002 AA가 있다; 그러나 이 소행성들은 지구의 궤도에 진입하지 않았기 때문에 위성으로 간주되지 않는다(지구의 다른 위성과 준위성을 참조.).
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
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.
우주선이 방문한 소행성체와 혜성 목록
C/2013 A1이 2014년 10월에 지구-달 거리보다 가까운 거리로 통과했다. 2014년 초, 13만km 거리로 통과할 것이라고 계산했다. 이는 매우 가까웠기 때문에, 화성 주변의 궤도선, 착륙선이 위험한 것으로 간주되었다. 그 당시 활동 중인 우주선은 (이하 화성의 궤도) 2001 마스 오디세이, 마스 익스프레스, MAVEN, 망갈리얀, 화성 정찰위성 – (이하 화성의 표면) 화성 탐사 로버" 오퍼튜니티", 화성 과학 실험실 "큐리오시티" .
HD 121504 b
HD 121504 b와 항성 사이 간격은 지구와 태양 거리의 1/3 수준이다. 궤도는 약간 찌그러져 있다.
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.
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.
에라토스테네스
시에네와 알렉산드리아의 거리는 5000 스타디아(미터법으로 925킬로미터)이며, 비율까지 계산하여 지구의 둘레는 250000 스타디아 차이(46,250킬로미터)라고 구했다. 그러나 당시 스타디아의 길이가 엄밀하게 정해져 있던 것도 아니고, 측정 자체도 걸음수를 이용한 대략적인 것으로, 그가 실제로 어느 정도의 정확도로 지구의 둘레를 구한 것인지를 말하는 것은 별 의미가 없다. 문헌에 따라서 종종 스타디아와 미터의 변환시에 자의적인 수치를 이용하여, 매우 정확히 측정한 것처럼 언급되는 경우도 있다.
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.
궁수자리 A*
천문학자들은 가시광선 대역에서 지구와 전파원 사이의 먼지와 가스에 의해 25등급까지 소광되는 효과 때문에, 궁수자리 A*을 관측할 수 없었다. 일부 연구팀은 초장기선 간섭계(VLBI)를 이용하여 라디오파 대역에서 궁수자리 A*의 영상을 얻으려고 시도했다. 1.3 mm의 파장대에서 이루어지는 현존 최고해상도의 측량에서, 시지름 37 마이크로초에 해당하는 전파원이 드러난다. 26,000 광년 거리에 있는 이것은 직경이 4,400만 킬로미터임을 시사한다. 비교 대상을 들자면, 지구와 태양 사이의 거리가 1억 5천만 킬로미터이고, 근일점에 있는 수성과 태양 사이의 거리가 4600만 킬로미터이다. 궁수자리 A*의 고유 운동은 대략 적경에서 연당 -2.70 밀리초, 적위에서 연당 -5.6 밀리초이다.
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.
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.
지구
달과의 인력과 바다의 밀물과 썰물의 상호관계 때문에 지구의 자전 속도는 느려지는데 매년 0.000017초 정도가 느려지고 달과의 거리는 매년 4cm씩 멀어지고 있다.
폭풍의 대양
폭풍의 대양(, )은 달의 서부에 위치한 달의 바다이다. 달의 앞면에 위치해 있으며, 달의 바다 중 가장 면적이 넓어 남북의 길이가 2,500km에 이른다. 다른 달의 바다와 마찬가지로 마그마가 응고하여 형성되어 있으며, 현무암으로 뒤덮여 있다. 폭풍의 대양 주변에는 많은 달의 바다가 있는데, 남부에는 구름의 바다나 습기의 바다가 위치해 있다. 직경은 2,592km이다.
행성의 정의
근대에 이르러서 태양과 달이 행성의 범주에서 제외된 것을 빼면, 행성의 정의는 여전히 명확하게 정리되지는 못했다. 그러나, 1930년에 미국의 클라이드 톰보가 발견한 명왕성이 태양계의 9번째 행성으로 발표되자, 천문학계는 곧 커다란 논란에 휩싸였고 행성의 정의를 깊이있게 생각하는 중요한 계기가 되었다. 명왕성의 지름은 지구의 위성인 달보다도 작은 것으로 확인되었기 때문이다. 이 논란은 1990년에 인류 역사상 처음으로 발견된 외계 행성인 PSR B1257+12의 발견으로 더욱 격화되었고, 이후 지름의 크기가 1200km 내외인 콰오아나, 세드나, 그리고 명왕성보다도 지름이 긴 에리스의 발견으로 논란이 극에 달했다. 결국 2006년에 국제 천문 연맹은 명왕성을 행성에서 제외시켜 에리스 등을 새로이 왜행성으로 정의하고, 행성의 정의를 구체화하였다. 다만 카론은 여전히 명왕성의 위성으로 남아 있다. 이때 확정된 정의는 일단 태양계에만 적용되는 것으로, 조건은 다음과 같다.
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.
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.
달
달은 석탄과 비슷한 반사율을 보이며 상대적으로 작은 알베도를 갖고있다. 그럼에도 불구하고 달은 태양 다음으로 하늘에서 두 번째로 밝은 물체이다.
이것은 부분적으로 반대효과(opposition effect)의 밝기향상 때문이다. 달이 1/4일때, 보름달 일때의 1/10 정도의 밝기이며 반달의 1/2정도의 밝기이다.
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.
극락조자리 델타
히파르코스 자료에는 지구에서 극락조자리 델타1까지의 거리가 약 760광년으로 나와 있으며 델타2와 지구 사이 거리는 610광년 정도이다. 두 별은 고유 운동을 공유한다.
메시에 69
M69는 지구에서 약 29,700광년 떨어져 있고, 성단 구체의 반지름은 약 42광년이다. 근처에는 M70이 있는데 둘은 서로 1800광년 떨어져 있고 둘 다 우리 은하 중심부에 가까이 놓여 있다.
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.
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.
고대 그리스 천문학
아리스타르코스는 그의 유일하게 전해져 내려오는 연구인 "태양과 달의 크기와 그 거리"(the Sizes and Distances of the Sun and Moon)를 썼다. 이 저술에서 그는 지구 반경의 지구부터 태양과 달까지의 거리뿐만 아니라 태양과 달의 크기까지 계산하였다. 얼마 지나지 않아, 에라토스테네스는 아리스타르코스의 계산에서 도출할 수 있는 지구 반지름 값을 제공하여 지구의 크기를 계산하였다. 히파르코스는 태양과 달의 거리와 크기에 대한 또 다른 동명의 책을 썼지만 전해지지 않고 있다. 아리스타르코스와 히파르코스는 모두 지구에서 태양까지의 거리를 과소 측정하였다.
2009년 7월 22일 일식
이처럼 지속 시간이 길었던 이유는 달이 근지구점(近地球点) 근처에 있었기 때문에 지구에서 본 달의 시지름이 태양보다 8퍼센트 더 컸으며(식분 1.080), 지구 역시 원일점 근처에 있어 태양의 시지름이 작게 보였기 때문이다.
조석
간만의 차도 계속 변화한다. 보름달이나 그믐달 때에는 태양과 지구, 달이 같은 선 위에 놓여 태양의 조석력이 달의 조석력에 합쳐진다. 이 시기의 만조를 "한사리"(또는 큰사리, 사리)라 한다. 반달(상현이나 하현) 때에는 태양과 달이 지구를 중심으로 90° 위치에 놓여 서로 조석력이 상쇄된다. 이때를 "조금"(또는 작은사리)라고 한다.
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.
토성
토성과 태양 사이의 평균 거리는 1,400,000,000 킬로미터(9 천문단위)이다. 공전궤도 평균 속도는 9.69km/s로, 지구 시간으로 태양을 1회 공전하는 데에는 10,759일(29.5년)이 걸린다. 토성 궤도 경사각은 지구 공전면에 대해 2.48도 기울어져 있다. 궤도 이심률이 0.056이기 때문에 토성과 태양 사이 거리는 태양에 가장 가까울 때와 멀어졌을 때 차이가 약 155,000,000 킬로미터이다.
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.
만리장성
지도상의 연장은 약 2,700km이지만, 기복이 있거나 중첩된 부분을 고려한다면 총 길이 5,000~6,000km에 달한다. 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.
메시에 29
M29는 지구에서 4,000광년 떨어져 있다. 겉보기 등급은 7.1등급, 시직경은 7분이다.
태양중심설
태양중심 체계를 처음으로 주장한 사람은 사모스의 아리스타르코스(Aristarchos, 310?~230B.C.)이다. 그는 현재 남아 있는 유일한 저서 『태양 및 달의 크기와 거리에 대해서』에서 삼각법을 이용하여 지구와 달 사이의 거리와, 지구와 태양사이의 거리의 비를 구하였다.(지구와 태양 사이의 거리가 지구와 달 사이의 거리의 18~20배라고 하였는데, 실제로는 약 400배이다.) 또한 에라토스테네스처럼 지구의 둘레를 측정하고 달과 태양의 시지름과 부피의 비도 구하여, 태양은 지구에 비해 6~7배 더 넓고 따라서 태양의 크기는 지구의 300배에 달한다고 결론지었다.
그는 태양이 지구보다 크기 때문에 태양의 연주운동은 지구의 공전으로 말미암은 것이고 또한 항성은 태양과 동등한 천체이기 때문에 그 일주운동은 지구의 자전에 의한 것이라고 주장했다. (지구와 태양의 상대적인 크기를 계산하는 것을 통해, 아리스타르코스가 거대한 태양이 지구의 주위를 도는 것보다 지구가 태양의 주위를 도는 것이 이치에 맞다는 생각을 했을 것이라고 추정하기도 한다.) 당시에는 플라톤과 아리스토텔레스 등의 지구중심설(천동설)이 주류를 이루었기 때문에 이러한 구상은 히파르코스 등에 의해 부정되었지만, 후에 코페르니쿠스의 선구가 되었다.
[참고] 아리스타르코스의 태양중심설이 받아들여지지 않은 이유 중에는 별의 시차(stellar parallax)에 의한 효과가 관측되지 않았다는 점이다. 별의 시차 값은 매우 작아서 근대에 들어와서야 관측에 성공했을 정도로 측정하기 매우 어렵다. (켄타우루스 별자리의 알파성은 지구에서 가장 가까운 별이지만, 시차각이 호의 1초(1”)밖에 되지 않을 정도로 미세하다.)
달
달은 지구와 비교해 볼 때 상대적으로 작다. 지구 지름의 1/4 이고 지구 질량의 1/81 이다. 비록 왜행성인 명왕성의 위성 카론에 비해서는 작지만, 태양계에서 행성(지구)과 위성(달)의 크기 비가 가장 큰 위성이다.
달 거주지
미국, 일본을 비롯한 선진국들은 식물공장을 개발중이다. 현재 영하 40도 이하에서 거의 모든 작물과, 제한된 동물을 기를 수 있는 폐쇄된 식물공장의 개발이 완료되어 있다.
원전은 354시간이라는 달의 밤을 견딜 수 있게 도와준다. NASA에 따르면, 원전은 지구에서 8개 가정이 사용할 수 있는, 40KW의 전기를 생산한다. 주변의 충돌 등으로 부터 보호하기 위해, 원전을 지하에 묻을 것이다.
해왕성
해왕성과 태양의 평균 거리는 45억 5천만 킬로미터로 30.1천문단위이다. 해왕성이 태양을 1회 도는 데 걸리는 시간은 164.79년이다. 해왕성은 2011년 7월 12일이면 1846년 처음 발견되었던 그 자리로 되돌아오게 된다. 그러나 이 때의 지구 하늘에서 해왕성 위치는 1846년의 그 자리는 아닌데, 그 이유는 당시의 지구 위치와 2011년 7월 12일의 지구 위치는 다르기 때문이다.
레인저 5호
이는 제2방식 레인저 탐사선으로 달에 충돌하려는 세 번째 시도였다. 이번에는 15분간 정상적으로 작동한 후, 태양 전지에서 전기가 공급되지 않았다. 정상 상태로는 돌아오지 않았고, 8시간 후 배터리는 방전됐다. 그리고 모든 장치가 꺼졌다. 첫 번째 궤도 수정은 하지 못했고, 레인저 5호는 8월 21일 달에서 724 킬로미터 떨어진 곳을 지나 태양 주회 궤도로 들어갔다. 탐사선은 1,271,381 킬로미터 거리에서 추적되었다. 신호가 끊기기 전 4시간 동안, 탐사선은 감마선 자료를 보내왔다.
큰곰자리 I 왜소은하
거리는 지구로 부터 약 33만 광년으로 대마젤란 은하보다 약 2배 가량 멀다.
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.
지구
1790년, 프랑스 정부에서 전 세계적인 단위의 표준을 정할 필요성을 느끼고 미터법을 제정할 당시, 거리의 기준을 지구로 삼았다. 그에 따라 지구 적도에서 북극점까지의 거리를 정확하게 10,000Km, 이 거리의 4배인 지구 전체 자오선 길이인 40,000km를 기준으로 하는 미터법이 제정되었다. 전체 자오선 길이가 아닌, 적도에서 북극점까지 거리인 10,000km를 십진법상의 표준으로 삼은 까닭은 당시의 기술 수준으로 남반구 지역에 관측소를 설치하는 것이 용이치 않았기 때문이다. 따라서 1m는 적도에서 극점까지 거리의 1000만분의 1이다. 단, 1983년 이후, 국제단위계에서 미터는 진공에서 빛이 1/299,792,458초 동안 진행한 거리로 정의되었다. 미터 항목 참조.
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
1959년 1월 2일에 구소련이 쏘아올린 루나 1호는 달면에서 약 6,000 km 떨어진 곳을 통과하였고, 같은 해 9월 12일에 발사한 루나 2호는 인공 물체를 월면에 충돌시켰다. 역시 같은 해 10월 4일에 비행한 루나 3호는 그 때까지 인간이 바라본 적이 없는 달의 뒤쪽을 사진으로 촬영하여 지상으로 전송하는 데 성공했다.
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.
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.
메톤 주기
달의 회합월(synodic month 또는 synodic lunar month)은 달의 회합주기(synodic period)라고도 한다. 회합주기는 지구에서 볼 때 달이 태양에 대해 상대적으로 같은 위치에 도달하는 데 걸리는 시간을 말한다. 예를 들어, 보름달에서 다음 보름달까지 걸리는 시간이라고 할 수 있다. 달의 회합주기를 삭망주기라고도 한다. 달의 회합주기는 29일 12시간 44.0분(29.530588일)이다.
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.
유인화성탐사
지구에서 화성까지의 거리는 궤도상의 천체 배열에 따라 5460만km에서 4억km까지 달라질 수 있다. 유인우주선이 화성에 도착하는데 보통 9개월 정도 걸린다고 알려져 있다. 따라서 화성탐사선은 지구와 화성이 나란히 배열되는, 하늘의 창()이 열리는 시기에 발사된다. 미국 NASA는 지구에서 화성까지 39일만에 도착하는, 마하 164(초속 56km) 속도의 바시미르 엔진을 1977년 부터 개발중이다.
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.
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.
달
달에서 흔한 지역이 분화구이다. 대부분의 분화구는 충돌로 생겨났으며, 지름 1 km 정도의 작은 분화구는 화산폭발로 생성되었을 가능성이 있다고 추측된다.
달의 표면에는 큰 구멍들이 많이 있는데, 이것은 유성체가 달 표면에 충돌하여 생긴 운석 구덩이이다. 운석이 대기권에서 녹거나 타 버리는 지구와 달리 달에는 대기가 없기 때문에 운석으로 인해 크레이터가 생긴다.
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.
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
지구에서 가장 가까운 천체인만큼, 달은 현재까지 인류가 직접 탐험한 유일한 외계이다. 1969년 인류(미국)가 만든 최초의 무인 우주선이 달로 보내어진 것을 시작으로 1972년까지 6차례 직접 달을 탐사하게 되었다. 이후 달 탐사는 중단되었으나, 2000년대에 들어 달 탐사가 재개되었고, 2020년까지 우주인을 보내는 탐사가 계획되어 있다.
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.
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.
우주 거리 사다리
우주 거리 사다리(), 또는 표준촉광(標準燭光, standard candle)은 천체와 지구와의 거리를 재는 방법들을 일컫는 용어이다.
길이
1793년, 길이의 단위인 미터는 지구의 북극과 적도 사이 거리의 1000만분의 1에 해당하는 것으로 지정되었다. 이를 위해서는 파리를 통과하는 자오선이 사용되었다. 이 임무는 Jean Baptiste Joseph Delambre와 Pierre Méchain에 의해 수행되었다. 바르셀로나에서 됭케르크까지의 자오선의 호를 결정하기 위한 6년간의 조사 끝에, 미터(m)라는 새로운 단위가 39.37008인치임을 밝혀냈다.
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.
니콜라우스 코페르니쿠스
현재 기록이 남아 있는 아리스타르코스(Aristarchos, 310?~230B.C.)의 유일한 저서는 『태양 및 달의 크기와 거리에 대해서』이다. 그는 별이 당시 사람들이 생각하던 것보다 훨씬 더 멀리 있다고 주장했으며, 한 별이 다른 별 주위를 도는 것과 같은 특정한 움직임을 보이지 않는다고 하였다. 이는 별이 너무 멀리 있어서 육안으로는 관찰하기가 힘들고 망원경을 통해서만 증명이 가능했다. 따라서 대중 사이에 쉽게 받아들여지지 않았다.
아리스타르코스는 삼각법을 이용하여 지구와 태양 사이의 거리가 지구와 달 사이의 거리의 18~20배라고 하였다. (실제로는 약 400배이다.) 또 그는 에라토스테네스가 사용한 방법을 사용하여 지구의 둘레를 측정하고 달과 태양에 대해서도 탐구하여 태양의 겉넓이와 부피를 알아내기도 하였다.
달
달의 반지름은 지구 반지름의 약 4분의 1이며, 질량은 지구 질량의 1/81.3이고, 달과 지구의 공통 중심은 지구 내부에 있다. 달 궤도의 반지름은 38만 4,400km이며, 이것이 달과의 평균 거리가 된다.
메톤 주기
한편, 달이 지구 둘레로 자신의 궤도를 한 바퀴 도는데 걸리는 시간을 달의 항성주기(sidereal period)라고 하는데, 이 기간은 27일 7시간 43.1분(27.321582일)이다. 달의 회합주기와 달의 항성주기가 다른 이유는 달이 지구 둘레로 도는 동안 지구도 태양의 둘레를 돌기 때문이다. 달과 지구가 같은 방향으로 돌기 때문에, 예를 들어 보름달이 보인 후 다시 다음 보름달이 보이기 위해서는 달은 자신의 회합주기(29.530588일)와 항성주기(27.321582일)의 차이인 약 2일간을 더 돌아야 한다.
조석 가속
달의 움직임은 달 레이저 거리 측정실험 장치에 의해 몇 센티미터의 정밀도로 알 수 있다. 레이저 광선은 1969~1972년의 아폴로 계획과 1973년의 루노호트 2호 탐사선이 달에 설치한 거울에서 반사되어 지구로 다시 돌아간다. 레이저 광선이 돌아오는 시간을 측정하여 거리를 계산한다. 이 시간은 운동량 방정식에 의해서 계산되어 달의 가속 수치나 달의 궤도 반장축 변화율을 산출한다. 1970년부터 2012년까지의 측정치들은 다음과 같은 결과를 산출해 냈다.
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.
조석
뉴턴은 자신의 조석이론이 조석운동을 설명하는 데 완전하지 못하다는 것을 알고 있었다. 평형조석론으로는 달에 의해서 최대 55cm 그리고 태양에 의해 최대 24cm의 조석이 생길 뿐인데 이는 전 세계의 평균 조차 약 2m에 비하면 매우 작은 크기이다. 이러한 차이는 태양과 달의 운동은 바닷물의 움직임이 따라가기에는 너무 빠르고 또 바다 표면은 어느 곳에서나 그리고 어느 한 순간도 완전한 평형을 이루는 경우가 없기 때문이다.
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.
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.
티가든의 별
티가든의 시차는 0.43±0.13초각으로 여기서 측정한 지구에서 티가든까지의 거리는 7.5광년이다. 이 자료에 따르면 티가든의 별은 센타우루스자리 프록시마, 센타우루스자리 알파, 바나드별에 이어 네 번째로 지구에서 가까운 항성이다. 그러나 매우 어두운 밝기와 분명하지 않은 시차 자료 때문에 이 거리가 확정된 것은 아니다. 최근의 관측 결과에 따르면 실제 거리는 12.5~12.6광년이라고도 한다.
길이
지구에서 가까운 행성들의 경우는 레이저를 사용해 거리를 알 수 있다. 레이저를 쏘아서 행성 표면에 반사시켜 지구로 다시 돌아오는데 걸리는 시간을 측정해 거리를 계산한다.
태양 상수
대기권 최상부에서 지구에 직접 닿는 태양 복사 조도는, 지구의 공전에 따른 지구와 태양 간의 거리 변화에 따라 1년에 약 6.9% 정도로 계속해서 변동하며(1월 초에는 약 1.412 kW/m², 7월 초에는 약 1.321 kW/m²), 하루로 계산하면 0.1% 미만으로 변동한다. 따라서, 지구 전체(단면적 127,400,000 km²)에 대한 일률은 1.730×10 W (또는 173,000 테라와트)이고, 변화 범위는 ±3.5%(1년 당 변동 범위인 6.9%의 절반)이다. 태양 상수는 긴 시간 동안에는 상수로 존재하지 않지만(태양 주기 참조), 1년 단위에서는 태양 상수의 변화량이 대기권 최상부에서 측정되는 태양 복사 조도의 변동값보다 적은데, 이는 태양 상수는 1 천문단위라는 고정된 거리에서 측정되지만, 태양 복사 조도는 지구와 태양 사이의 거리, 즉 지구의 이심률에 영향을 받기 때문이다.
니콜라우스 코페르니쿠스
둘째, 프톨레마이오스가 주장한 달 궤도의 편차가 지나치게 크기 때문에 달은 한 달을 기준으로 했을 때 일정 기간 지구 가까이 접근해 있어야만 했다. 따라서 외견상의 크기 역시 계산이 가능할 정도로 크게 달라야 했는데, 사실은 그리 명확하게 드러나지 않았다.
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.
레인저 5호
임무는 아틀라스/아제나 로켓으로 달을 향해 발사한 다음, 중간에 궤도를 살짝 수정하여 달에 충돌하도록 계획되었다. 적절한 고도에서 캡슐은 분리되고, 역추진 로켓은 속도를 줄이기 위해 점화된다. 지구의 대기 궤도에서 달을 향하는 궤도로 탐사선을 진입시킨 후, 알 수 없는 고장이 일어나 탐사선은 추가적인 전력을 받지 못했다. 8시간 44분 후, 배터리는 더 이상 작동하지 않았다. 레인저 5호는 달을 725 km 떨어진 곳에서 놓쳤다. 지금은 태양 주회 궤도를 돌고 있다. 감마선 자료는 전기가 떨어지기 4시간 전부터 수집했다. 임무 관제소는 130만 킬로미터 정도의 거리를 추적했다.
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 체계적 오류를 제거한 뒤 자료를 재분석한 후 수정된 시차는 51.44 밀리초각이다. 여기서 나온 지구와 베타 사이 거리는 63.4 광년이며 오차범위는 0.1 광년이다.
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.
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.
조석 가속
달과 지구의 조석 부풀음 현상 사이에 작용하는 중력 토크는 지구의 자전 속도가 지속적으로 느려지게 하고, 달의 궤도를 지속적으로 더 높은 궤도로 올라가게 한다. 고립계 속에서는 일련의 물리적 과정을 통해서, 에너지와 각운동량은 보존된다. 에너지와 각운동량은 지구의 회전에서 달의 궤도 운동으로 효과적으로 전해진다(그러나 많은 에너지(-3.321 TW)는 지구의 지각과 바다의 상호작용 과정에서 마찰에 의해 열로 변하고, 오직 30분의 1(+0.121 TW)만 달로 보내진다). 달은 지구로부터 점점 멀이지고 있고(+38.247±0.004 밀리미터/년), 따라서 달의 (지구의 중력 우물을 기준으로 한) 위치 에너지는 증가한다. 달은 궤도에 남아 있고, 케플러의 제3법칙에 의해 각속도가 감소하기 때문에 달의 조수 작용은 각속도 감속의 원인이 된다. 즉 달이 지구를 공전하는 데 걸리는 시간은 음의 값으로 가속(-25.858±0.003 "/세기)되고 있다. 따라서 달의 속도는 감속된다. 그러나 운동 에너지가 감소하며, 위치 에너지가 증가하게 된다.
천문단위
천문단위는 단지 길이의 단위일 뿐만 아니라 천문학에서 중요한 상수이다.
태양계내의 행성이나 혜성 등의 천체 사이의 거리는 천문단위를 이용함으로써, 취급하기 쉬운 크기의 값으로 나타낼 수 있다. 예를 들어, 화성이 지구에 가장 가까이 접근할 ​​때, 화성과 지구사이의 거리는 0.37AU정도 이고, 태양에서 토성까지는 약 9.5AU, 가장 먼 행성 해왕성까지는 약 30AU가 된다. 30AU부터 100AU까지에는 명왕성을 비롯한 태양계 외부 천체가 분포하고 있다.
태양계의 경계이며 혜성의 고향이라고 여겨지는 ‘오르트 구름’은 수만 천문단위에 퍼지고 있다고 여겨지며, 천문단위가 사용되는 한계이다. 항성사이의 거리를 나타내는 단위로는 파섹(pc)과 광년(빛이 1년 동안 움직이는 거리)이 사용된다. 태양계에서 가장 가까운 별인 프록시마 센타우리 알파성까지의 거리는 4.2 광년이며, 천문단위로 나타내면 약 270000AU가 된다.
항성
초거성의 반지름이나 쌍성계 구성원 간의 공전궤도 긴반지름 등은 주로 천문단위로 표시한다. 1AU는 태양에서 지구까지의 거리로, 구체적 값은 약 1억 5천만 킬로미터이다.
지구핵
지구핵은 지표면으로부터 약 2900km부터 약 5100km의 외핵과 약5100km부터 약 6400km의 내핵으로 나뉜다. 그 두 핵을 나누는 면은 레만면이라 부른다.
알골
알골은 지구에서 92.8광년 떨어져 있으나, 730만 년 전에는 지구에서 불과 9.8광년 거리밖에 떨어져 있지 않았다. 이때 알골은 밤하늘에서 -2.5등급(이는 목성이 가장 밝을 때와 비슷한 값이다)으로 보였을 것이며, 지금 우리가 보는 시리우스보다 훨씬 더 밝았다. 알골 항성계의 총 질량은 태양의 5.8배이기 때문에, 9.8광년은 꽤 먼 거리임에도 불구하고, 이 정도 질량은 태양계의 오르트 구름을 미묘하게 뒤흔들어 혜성들이 궤도를 태양계 쪽으로 바꾸게 만들었을 것으로 보인다. 그러나 이들이 행성들을 폭격할 확률에는 큰 변화가 없었던 것으로 생각된다.
지구 대기권
●99.99997%는 ‘Kármán line’라고 불리는 100km이하에 존재한다. 국제 협약에 따르면 이 곳은 우주 비행사들이 여행할 것으로 여겨지는 우주의 시작점으로 지정되었다.
에베레스트 산의 정상은 8,848m인데 반해서, 민간 항공기는 연료를 절약할 수 있는 10km와 13km사이를 운항한다.
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.
티티우스-보데의 법칙
지구를 제1번 행성으로 하고, 그 평균 거리를 1 AU(＝1억 4,960만 km)로 나타내면 제 formula_1번 행성의 평균거리 formula_2는 다음 공식으로 나타낼 수 있다.
슈퍼문
다음은 1948년 이후, 근지점일 때, 달과 지구 사이의 거리를 순서대로 나타낸 것이다. 시각은 한국 시각이다.
달 착시
이 현상이 착시임은 쉽게 보일 수 있다. 한 눈을 감고 6 mm 정도의 작은 물체를 팔의 길이(약 60cm) 정도 거리에 두고 달을 가리면 달을 살짝 가리게 된다. 달이 더 높이 떠올랐을 때 같은 거리에서 물체를 보면 달의 크기에 변화가 없음을 알 수 있다.
슈퍼문
달은 지구 주위를 원에 가까운 타원형으로 공전한다. (달의 공전궤도 이심률은 0.05488이다.) 따라서, 근지점에 올 때가 있는데, 이때, 달이 평소보다 크게 보인다. (즉, 겉보기 크기가 평소보다 크다.) 이를 슈퍼문이라고 한다. 특히, 근지점에 있을 때의 달 중에서, 달과 지구 사이의 거리가 대략 357,000km 정도일 때, 그리고 이때의 달이 보름달일 때를 슈퍼문이라고 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.
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.
3753 크뤼트네
공전 주기의 변동에 따라 지구에 가장 가까이 근접할 시의 거리는 12,000,000km이며 2058년 화성에 13,600,000km까지 접근한다.
때때로 지구의 2번째 위성이라고도 하지만, 지구 주변을 공전하지 않고 주변 천체의 영향을 쉽게 받기 때문에 위성이라고 볼 수 없다.
달
달의 내부는 크게 표면, 맨틀, 핵, 이렇게 세 부분으로 나뉘어 있다. 표면의 두께는 평균 70km이고,(고지대 약 100 km,저지대나 바다 약 60 km) 핵의 반지름은 300~425 km 사이, 나머지 부분은 맨틀을 이루고 있다. (달의 평균 반지름 1740 km) 달의 핵은 달 전체 질량의 2% 미만을 차지하고 있다고 추측하고 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.
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 m당 1368 와트의 값이 된다.
2M1207b
초기 측광학적 값으로는 지구로부터 2M1207b까지 거리가 70파섹이었다. 2005년 12월 미국 천문학자 에릭 매머제크는 운동성단법을 이용, b까지의 거리를 보다 정확하게 쟀는데 그 값은 53 ± 6 파섹이었다. 최근 삼각 시차법을 사용하여 이 행성계까지의 거리를 잰 결과 53 ± 1 파섹 또는 172 ± 3 광년이 나왔는데, 이 값은 에릭 매머제크의 연구 결과를 더욱 보강해 주는 것이었다.
화성
화성의 궤도 이심률은 약 9%로 상대적으로 큰 편이다. 태양계에서 이보다 더 이심률이 큰 궤도를 가지는 행성은 수성밖에 없다. 태양까지의 평균거리는 약 2억 2천만 km(1.5 천문단위)이며, 공전 주기는 686.98일이다. 화성의 태양일(솔; sol)은 지구보다 약간 길어서 24시간 39분 35.244초 정도이다.
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.
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.
지구
지구의 궤도 속도는 평균 초속 30 km 정도인데, 이 속도는 지구의 지름은 7분만에, 달까지의 거리는 4시간 만에 통과할 수 있는 속도이다.