Kuinka kaukana Maa on auringosta?
Maan ja auringon keskimääräinen etäisyys on tähtitieteellinen yksikkö. (Kuva: NASA/JPL-Caltech)
Hypätä:
Maa kiertää aurinkoa keskimäärin 92 955 807 mailin (149 597 870 kilometrin) etäisyydellä. Etäisyys paikasta Maa Aurinkoa kutsutaan myös tähtitieteelliseksi yksiköksi tai AU: ksi, jota käytetään etäisyyksien mittaamiseen koko aurinkokunnassa.
Liittyy : Kuinka suuri maa on?
Liittyy : Mikä on maan nopeus auringon ympäri?
Elliptisten kiertoratojen haaste
AU on keskimääräinen etäisyys maasta aurinko . Maapallo tekee täydellisen vallankumouksen auringon ympärillä 365,25 päivän välein - vuoden välein.
Maan kiertorata ei kuitenkaan ole täydellinen ympyrä; se on muotoiltu enemmän soikeaksi tai ellipsiksi. Vuoden aikana maapallo siirtyy toisinaan lähemmäksi aurinkoa ja joskus kauempana auringosta, NASAn mukaan .
Maan lähin lähestyminen aurinkoon, nimeltään perihelion, tulee tammikuun alussa ja on noin 91 miljoonaa mailia (146 miljoonaa km), vain 1 AU. Kauimpana auringosta, jota Maa saa, kutsutaan aphelioniksi. Se tulee heinäkuun alussa ja on noin 94,5 miljoonaa mailia (152 miljoonaa km), hieman yli 1 AU.
Vanhat laskelmat
Historiallisesti ensimmäinen henkilö, joka mittasi etäisyyden auringosta, oli kreikkalainen tähtitieteilijä Aristarkos noin vuonna 250 eaa. Hän käytti kuun vaiheita mittaamaan auringon kokoa ja etäisyyttä kuu .
Puolikuun aikana kolmen taivaankappaleen tulisi muodostaa suorakulma. Mittaamalla maapallon kulman auringon ja kuun välillä hän määritti, että aurinko oli 19 kertaa kauempana planeetasta kuin kuu ja siten 19 kertaa suurempi. Itse asiassa aurinko on noin 400 kertaa suurempi kuin kuu.
Aristarkhoksen mittaus oli luultavasti pois päältä, koska ensinnäkin on vaikea määrittää auringon ja kuun tarkkoja keskipisteitä ja toiseksi on vaikea tietää tarkasti, milloin kuu on puoliksi täynnä, Cornellin yliopiston mukaan tähtitieteen verkkosivusto .
Vaikka Aristarkos oli epätarkka, hän antoi yksinkertaisen käsityksen kolmen ruumiin koosta ja etäisyydestä, minkä vuoksi hän päätyi siihen, että Maa kiertää auringon ympäri noin 1700 vuotta sitten Nikolaus Kopernikus ehdotti aurinkokuntansa heliocentristä mallia.
Vuonna 1653 tähtitieteilijä Christiaan Huygens laski etäisyyden Maasta aurinkoon. Hän käytti vaiheita Venus löytää Venus-Maa-aurinko-kolmion kulmat. Esimerkiksi kun Venus näyttää puoliksi auringon valaisemalta, nämä kolme kappaletta muodostavat suoran kolmion maan näkökulmasta.
Arvaamalla (oikein, sattumalta) Venuksen koon, Huygens pystyi määrittämään etäisyyden Venuksesta maahan, ja tietäen tämän etäisyyden sekä kolmion tekemät kulmat, hän pystyi mittaamaan etäisyyden aurinkoon. Kuitenkin, koska Huygensin menetelmä oli osittain arvaus eikä täysin tieteellisesti perusteltu, hän ei yleensä saa luottoa.
Vuonna 1672, Giovanni Cassini käytti menetelmää, johon liittyi parallaksi tai kulmaero, löytääkseen etäisyys Marsiin ja samalla selvitti etäisyyden aurinkoon. Hän lähetti kollegansa Jean Richerin Ranskan Guayanaan, kun hän asui Pariisissa. He mittasivat Marsin sijainnin suhteessa taustatähtiin ja kolmiomittasivat nämä mittaukset tunnetulla etäisyydellä Pariisin ja Ranskan Guayanan välillä. Kun heillä oli etäisyys Marsiin, he pystyivät myös laskemaan etäisyyden aurinkoon. Koska hänen menetelmänsä olivat tieteellisempiä, hän yleensä saa kunnian.
'' Etäisyyksien ilmaiseminen tähtitieteellisessä yksikössä antoi tähtitieteilijöille mahdollisuuden voittaa etäisyyden mittaamisen vaikeus jossakin fyysisessä yksikössä '', tähtitieteilijä Nicole Capitaine Pariisin yliopistosta kertoi guesswhozoo.com . 'Tällainen käytäntö oli hyödyllinen monien vuosien ajan, koska tähtitieteilijät eivät pystyneet mittaamaan aurinkokunnan etäisyyttä niin tarkasti kuin pystyivät mittaamaan kulmat.'
Uusi määritelmä
Avaruusalusten ja tutkan tullessa syntyi tarkempia menetelmiä maan ja auringon välisen etäisyyden mittaamiseksi suoraan. The AU: n määritelmä oli ollut 'häiriöttömän pyöreän Newtonin kiertoradan säde hiukkasen auringon ympärillä, jolla on äärettömän pieni massa, joka liikkui keskimääräisellä liikkeellä 0,01720209895 radiaania päivässä (tunnetaan Gaussin vakiona).'
Sen lisäksi, että se teki asiat tarpeettoman vaikeiksi tähtitieteen professoreille, tämä määritelmä ei oikeastaan ollut ristiriidassa yleisen suhteellisuusteorian kanssa. Käyttämällä vanhaa määritelmää AU: n arvo muuttuisi riippuen tarkkailijan sijainnista aurinkokunnassa. Jos Jupiterin tarkkailija laskisi maan ja auringon välisen etäisyyden vanhalla määritelmällä, mittaus eroisi maan päällä tehdystä mittauksesta noin 1000 metriä (3280 jalkaa).
Lisäksi Gaussin vakio riippuu auringon massa , ja koska aurinko menettää massaa säteillessään energiaa, AU: n arvo muuttui sen mukana.
Kansainvälinen tähtitieteellinen liitto äänesti elokuussa 2012 puolesta muuttaa määritelmää tähtitieteellisestä yksiköstä tavalliseen vanhaan numeroon: 149 597 870 700 metriä. Mittaus perustuu valon nopeuteen, kiinteään etäisyyteen, jolla ei ole mitään tekemistä auringon massan kanssa. Mittarilla tarkoitetaan valon matkaa tyhjiössä 1 / 299,792,458 sekunnissa.
'Uusi määritelmä on paljon yksinkertaisempi kuin vanha', sanoi tähtitieteilijä Sergei Klioner Dresdenin teknillisestä yliopistosta Saksassa. Sekä Klioner että Capitaine olivat molemmat osa Kansainvälinen tähtitieteellinen liitto ryhmä, joka työskenteli määritelmän tarkentamiseksi.
Aurinkokunnan poikki
Taiteilijat tekevät Kuiperin vyön ja Oort Cloudin.(Kuva: NASA)
Aurinko on aurinkokunnan ytimessä. Kaikki aurinkokunnan ruumiit - planeetat, asteroidit, komeetat jne. - pyörivät sen ympärillä eri etäisyyksillä.
Elohopea, planeetta, joka on lähinnä aurinkoa, lähestyy elliptistä kiertorataansa jopa 29 miljoonan mailin (47 miljoonan kilometrin) läheisyydessä, kun taas aurinkokunnan jäisen kuoren Oort -pilven esineiden uskotaan olevan jopa 9,3 biljoonaa mailia. 15 biljoonaa kilometriä).
Kaikki muu jää väliin. Jupiter esimerkiksi on 5,2 AU auringosta. Neptunus on 30,07 AU auringosta.
Etäisyys lähimpään tähtiin, Proxima Centauriin, on noin 268770 AU, NASAn mukaan . Kuitenkin pidempien etäisyyksien mittaamiseen tähtitieteilijät käyttävät valovuosia tai etäisyys, jonka valo kulkee yhden maapallon vuoden aikana, mikä on 63 239 AU. Joten Proxima Centauri on noin 4,25 valovuoden päässä.
guesswhozoo.comin vanhempi kirjailija Meghan Bartels päivitti elokuun 2021.
Lisäresurssit
