Колко далеч е Земята от слънцето?
Средното разстояние между Земята и Слънцето е астрономическа единица. (Кредит на изображението: НАСА/JPL-Caltech)
Преминете към:
Земята обикаля около Слънцето на средно 92 955 807 мили (149 597 870 километра). Разстоянието от Земята до Слънцето се нарича още астрономическа единица или AU, която се използва за измерване на разстоянията в цялата Слънчева система.
Свързани : Колко голяма е Земята?
Свързани : Каква е скоростта на Земята около Слънцето?
Предизвикателството на елиптичните орбити
AU е средното разстояние от Земята до слънце . Земята прави пълен оборот около Слънцето на всеки 365,25 дни - една година.
Земната орбита обаче не е перфектен кръг; оформен е по -скоро като овал или елипса. В течение на една година Земята се движи понякога по -близо до слънцето, а понякога по -далеч от слънцето, според НАСА .
Най -близкият подход на Земята към Слънцето, наречен перихелий, идва в началото на януари и е на около 91 милиона мили (146 милиона км), само за 1 AU. Най -отдалечената от слънцето земя се нарича афелий. Той идва в началото на юли и е на около 94,5 милиона мили (152 милиона км), малко над 1 AU.
Старите изчисления
В исторически план първият човек, който измерва разстоянието до Слънцето, е гръцкият астроном Аристарх около 250 г. пр.н.е. Той използва фазите на Луната, за да измери размерите и разстоянията на слънцето и луна .
По време на полумесец трите небесни тела трябва да образуват прав ъгъл. Чрез измерване на ъгъла на Земята между слънцето и луната, той определи, че слънцето е 19 пъти по -далеч от планетата от Луната и по този начин 19 пъти по -голямо. Всъщност Слънцето е около 400 пъти по -голямо от Луната.
Измерването на „Аристарх“ вероятно е било изключено, защото първо е трудно да се определят точните центрове на Слънцето и Луната и второ, трудно е да се знае точно кога Луната е наполовина пълна “, според университета Корнел сайт за астрономия .
Макар и неточен, Аристарх даде просто разбиране за размерите и разстоянията на трите тела, което го накара да заключи, че Земята обикаля около Слънцето, около 1700 години преди Николай Коперник предложи своя хелиоцентричен модел на Слънчевата система.
През 1653 г. астрономът Кристиан Хюйгенс изчислява разстоянието от Земята до Слънцето. Той използва фазите на Венера за намиране на ъглите в триъгълник Венера-Земя-Слънце. Например, когато Венера изглежда наполовина осветена от слънцето, трите тела образуват правоъгълен триъгълник от гледна точка на Земята.
Предполагайки (правилно, случайно) размера на Венера, Хюйгенс успя да определи разстоянието от Венера до Земята и като знаеше това разстояние, плюс ъглите, направени от триъгълника, той успя да измери разстоянието до Слънцето. Въпреки това, тъй като методът на Хюйгенс беше отчасти догадки и не беше напълно научно обоснован, той обикновено не получава заслугата.
През 1672 г. Джовани Касини използва метод, включващ паралакс или ъглова разлика, за да намери разстояние до Марс и в същото време изчисли разстоянието до слънцето. Той изпрати колега Жан Ричер във Френска Гвиана, докато той остана в Париж. Те правят измервания на положението на Марс спрямо фоновите звезди и триангулират тези измервания с известното разстояние между Париж и Френска Гвиана. След като имаха разстоянието до Марс, те също можеха да изчислят разстоянието до Слънцето. Тъй като неговите методи бяха по -научни, той обикновено получава заслугата.
„Изразяването на разстояния в астрономическата единица позволи на астрономите да преодолеят трудностите при измерването на разстояния в някаква физическа единица“, казва астрономът Никол Капитайн от Парижкия университет каза пред guesswhozoo.com . 'Подобна практика беше полезна в продължение на много години, тъй като астрономите не бяха в състояние да правят измервания на разстоянието в Слънчевата система толкова точно, колкото могат да измерват ъглите.'
Ново определение
С появата на космически кораби и радари се появиха по -прецизни методи за директно измерване на разстоянието между Земята и Слънцето. The определение на AU е бил „радиусът на невъзмутима кръгова Нютонова орбита около слънцето на частица с безкрайно малка маса, движеща се със средно движение 0,01720209895 радиана на ден (известна като константа на Гаус)“.
Наред с това, че прави нещата ненужно трудни за преподавателите по астрономия, това определение всъщност не отговаря на общата теория на относителността. Използвайки старото определение, стойността на AU би се променила в зависимост от местоположението на наблюдател в Слънчевата система. Ако наблюдател на Юпитер използва старата дефиниция за изчисляване на разстоянието между Земята и Слънцето, измерването ще варира от това, направено на Земята с около 1000 метра (3 280 фута).
Освен това константата на Гаус зависи от масата на слънцето , и тъй като слънцето губи маса, когато излъчва енергия, стойността на AU се променя заедно с нея.
Международният астрономически съюз гласува през август 2012 г. за променете определението от астрономическата единица до обикновен стар номер: 149 597 870 700 метра. Измерването се основава на скоростта на светлината, фиксирано разстояние, което няма нищо общо с масата на слънцето. Метърът се дефинира като разстоянието, изминато от светлината във вакуум за 1/299 792 458 секунди.
„Новото определение е много по -просто от старото“, каза астрономът Сергей Клионер от Техническия университет в Дрезден, Германия. Както Клионер, така и Капитайн бяха част от Международен астрономически съюз група, която работи за усъвършенстване на дефиницията.
В цялата Слънчева система
Художници, изобразяващи пояса на Койпер и облака Оорт.(Изображение кредит: НАСА)
Слънцето е в основата на Слънчевата система. Всички тела в Слънчевата система - планети, астероиди, комети и т.н. - се въртят около нея на различни разстояния.
Меркурий, планетата, която е най -близо до Слънцето, се приближава до 47 милиона километра по своята елипсовидна орбита, докато обектите в Оортовия облак, ледената обвивка на Слънчевата система, се смятат да лежат до 9,3 трилиона мили ( 15 трилиона км).
Всичко друго попада между тях. Юпитер например е на 5,2 AU от слънцето. Нептун е на 30.07 AU от слънцето.
Разстоянието до най -близката звезда, Proxima Centauri, е около 268,770 AU, според НАСА . За измерване на по-големи разстояния обаче астрономите използват светлинни години или разстоянието, което изминава светлината в една земна година, което е равно на 63 239 а.е. Така че Проксима Кентавър е на около 4,25 светлинни години от нас.
Актуализирано през август 2021 г. от старшата писателка от guesswhozoo.com Меган Бартелс.
Допълнителни ресурси
