Как далеко Земля от Солнца?

  1. Эллиптическая орбита
  2. Нахождение расстояния
  3. Новое уравнение

Солнце является сердцем солнечной системы. Все тела в солнечной системе - планеты, астероиды, кометы и т. Д. - вращаются вокруг нее на разных расстояниях. Меркурий, планета, ближайшая к Солнцу, проходит по своей эллиптической орбите до 29 миллионов миль (47 миллионов километров), в то время как объекты в Облаке Оорта, ледяной оболочке Солнечной системы, как полагают, находятся на расстоянии 9,3 триллиона миль ( 15 трлн км). Но каково расстояние между Землей и Солнцем?

Земля вращается вокруг Солнца в 100 000 раз ближе, чем Облако Оорта в среднем 92 955 807 миль (149 597 870 км). Расстояние от Земли до Солнца называется астрономической единицей, или AU, которая используется для измерения расстояний во всей Солнечной системе.

Юпитер Например, 5,2 а.е. от солнца. Нептун 30,07 а.е. от солнца. Расстояние до ближайшей звезды, Проксима Центавра, составляет около 268 770 а.е. По данным НАСА. Однако для измерения более длинных расстояний астрономы используют световые годы или расстояние, которое проходит свет в одном земном году, который равен 63 239 а.е. Таким образом, Проксима Центавра находится на расстоянии около 4,25 световых лет.

Связанные с: Насколько велика Земля?
Связанные с: Какова скорость Земли вокруг Солнца?

Художники рендеринга пояса Койпера и Облака Оорта.

(Изображение: © NASA)

Эллиптическая орбита

AU - среднее расстояние от земной шар к солнце , Земля совершает полный оборот вокруг Солнца каждые 365,25 дней - один год. Однако орбита Земли не является идеальным кругом; это больше похоже на овал или эллипс. В течение года Земля движется иногда ближе к Солнцу, а иногда и дальше от Солнца. Ближайший подход Земли к Солнцу, называемый перигелием, происходит в начале января и составляет около 91 млн. Миль (146 млн. Км), что составляет всего лишь 1 а.е. Самая дальняя от Солнца Земля называется афелием. Это происходит в начале июля и составляет около 94,5 млн. Миль (152 млн. Км), чуть более 1 а.е.

Нахождение расстояния

Исторически первым человеком, который измерил расстояние до Солнца, был греческий астроном Аристарх примерно в 250 году до н. э. он использовал фазы луны для измерения размеров и расстояний солнца и луны. Во время полумесяца три небесных тела должны образовать прямой угол. Измеряя угол между Солнцем и Луной на Земле, он определил, что Солнце в 19 раз дальше от планеты, чем Луна, и, следовательно, в 19 раз больше. На самом деле, солнце примерно в 400 раз больше луны.

«Измерение Аристарха, вероятно, было отключено, потому что, во-первых, трудно определить точные центры Солнца и Луны, а во-вторых, трудно точно определить, когда Луна наполовину полна», - говорит Корнелльский университет. сайт астрономии ,

Несмотря на неточность, Аристарх дал простое понимание размеров и расстояний трех тел, что привело его к выводу, что Земля вращается вокруг Солнца, примерно 1700 лет назад. Николай Коперник предложил свою гелиоцентрическую модель солнечной системы.

В 1653 году астроном Кристиан Гюйгенс Рассчитано расстояние от Земли до Солнца. Он использовал фазы Венера чтобы найти углы в треугольнике Венера-Земля-Солнце. Например, когда Венера выглядит наполовину освещенной солнцем, три тела образуют прямоугольный треугольник с точки зрения Земли. Угадав (правильно, случайно) размер Венеры, Гюйгенс смог определить расстояние от Венеры до Земли, и, зная это расстояние, плюс углы, образованные треугольником, он смог измерить расстояние до Солнца. Однако, поскольку метод Гюйгенса был отчасти догадкой и не полностью научно обоснованным, он обычно не получает кредит.

В 1672 году Джованни Кассини использовал метод, включающий параллакс или угловую разницу, чтобы найти расстояние до Марса и в то же время вычислил расстояние до солнца. Он послал коллегу Жана Ришера во Французскую Гвиану, пока он оставался в Париже. Они провели измерения положения Марса относительно фоновых звезд и провели триангуляцию этих измерений с известным расстоянием между Парижем и Французской Гвианой. Получив расстояние до Марса, они также смогут рассчитать расстояние до Солнца. Поскольку его методы были более научными, он обычно получает кредит.

«Выражение расстояний в астрономической единице позволило астрономам преодолеть сложность измерения расстояний в некоторой физической единице», - астроном Николь Капитан из Парижского университета сказал Space.com , «Такая практика была полезна в течение многих лет, потому что астрономы не могли проводить измерения расстояний в Солнечной системе так точно, как они могли измерять углы».

Новое уравнение

С появлением космического корабля и радара появились более точные методы для непосредственного измерения расстояния между Землей и Солнцем. определение АС был "радиус невозмущенной круговой ньютоновской орбиты вокруг солнце частицы, имеющей бесконечно малую массу, движущейся со средним движением 0,01720209895 радиан в день (известной как постоянная Гаусса). "

Наряду с тем, что профессора астрономии делали вещи излишне трудными, это определение не соответствовало общей теории относительности. Используя старое определение, значение AU будет меняться в зависимости от местоположения наблюдателя в солнечной системе. Если бы наблюдатель на Юпитере использовал старое определение для расчета расстояния между Землей и Солнцем, измерение могло бы отличаться от измерения на Земле примерно на 1000 метров (3280 футов).

Кроме того, постоянная Гаусса зависит от масса солнца и поскольку солнце теряет массу, излучая энергию, значение AU менялось вместе с ним.

Международный астрономический союз проголосовал в Август 2012 в изменить определение астрономической единицы на простой старый номер: 149 597 870 700 метров. Измерение основано на скорости света, фиксированном расстоянии, которое не имеет ничего общего с массой солнца. Метр определяется как расстояние, пройденное светом в вакууме в 1/299 792 458 секунды.

«Новое определение намного проще, чем старое», - сказал астроном Сергей Клионер из Технического университета Дрездена в Германии. Клионер и Капитан были частью Международный астрономический союз группа, которая работала над уточнением определения.

Дополнительное сообщение Нола Тейлор Редд, участник Space.com.

Дополнительные ресурсы

Узнайте больше о солнце: