Земля от солнца расстояние

Содержание

Расстояние от Земли до Солнца: сколько составит километров и метров

Среднее расстояние от Земли до Солнца равняется 0,000004848 парсеков, или примерно 150 млн км. Эта величина оказала важное влияние на формирование жизни на Земле. Ее вычислением занимались многие поколения ученых, но только научно-техническая революция внесла окончательную ясность в этот вопрос.

Солнце

Точное расстояние

Расстояние от Солнца до Земли в километрах составляет округленно 149.6 млн км. Эти данные указаны на Википедии как результат расчетов 2016 года. В 2018 году, а точнее 6 июля, планета находилась на расстоянии в 152 095 566 км от Солнца.

Точная дистанция от нашей планеты до Солнца зависит от места, через которое проходит Земля по орбите вокруг данной звезды. Так как эта орбита имеет эллиптическую форму, дистанция между Землей и Солнцем постепенно меняется. Так на нашей планете и происходит смена времен года.

Вспышки

Однако, вопреки расхожему мнению, удаленность от Солнца вовсе не связана с похолоданием.

Самое большое расстояние до Солнца в июле. Оно составляет 152 млн км. Ближе всего к нему мы находимся зимой, в январе. Минимальная дистанция между этими космическими объектами летом – всего 147.1 млн км. Это число можно условно округлить до 147 млн км. При этом среднее расстояние составляет приблизительно 149 500 000 км. Вероятна погрешность в 17 000 км. 17 000 км – это всего 0,0001 от общей величины участка.

Ученые определяют три вида расстояний:

  • минимальное;
  • среднее;
  • максимальное.

Вид со спутника

Астрономическая единица

Усредненная величина в 149 миллионов километров называется астрономической единицей. Ее используют для выражения любых дистанций между расположенными в окружающем космосе объектами. В России ее записывают как «а. е.». Международное обозначение этой величины – «au», или «Astronomical unit».

В 2012 году ее приравняли к 149 597 870 700 метрам. Тогда же Астрономический Союз причислил ее к Международной Системе Единиц. Однако в действительности она является непостоянной величиной. Для не требующих высокой точности вычислений можно использовать округленное значение в 1496 * 10^11 м. На видео, размещенном ниже, подробно рассказывается о средней дистанции до Солнца.

Зарождение звезды

Каждый год наша планета удаляется от небесного светила все дальше и дальше. К такому заключению в 2004 году пришли российские ученые Виктор Брумберг и Григорий Красинский. Это постепенное удаление может показаться незначительным, поскольку в год оно ограничивается 15 см. Таким образом, каждые 10 лет дистанция увеличивается на 1,5 метра, а каждые 100 лет – на 15 метров. Точная причина того, почему космические тела удаляются друг от друга, долгое время была неизвестна. Однако ученые выдвинули множество интересных гипотез.

Приливы и отливы

Существует версия о том, что расстояние между Землей и Солнцем увеличивается в связи с ослабеванием гравитационного притяжения. Предположительно, Солнце теряет свою массу в связи с солнечным ветром. Его также можно называть звездным ветром Солнца, поскольку аналогичное явление формирует каждая звезда.

Крупный план

Солнце – это звезда из класса желтых карликов. Звездный ветер, в свою очередь, – это непрерывный поток излучения ионов, испускаемый солнечной короной или внешними слоями атмосферы любой другой звезды. Однако скорость увеличения дистанции превосходит расчеты, созданные на основе этой гипотезы.

В 2009 году японские исследователи опубликовали идею, согласно которой постепенное удаление Земли от своего космического светила является следствием приливных сил. Приливные силы в поле тяготения деформируют тела, к которым приложены.

Так, Луна воздействует на нашу планету и вызывает периодические колебания уровня моря. Аналогичным образом Земля воздействует на Солнце, несмотря на колоссальную разницу в размерах этих тел.

Вид с Луны

По причине этого гравитационного взаимодействия с Землей, с течением времени удлиняется период обращения светила вокруг его оси, а планета постепенно удаляется. Точно так же замедляет период осевого вращения Земли ее спутник Луна. С каждым годом она становится на 4 сантиметра дальше от планеты. Нынешняя дистанция до Луны составляет 384 467 км.

Любые измерения и вычисления, сделанные с использованием астрономической единицы, желательно постепенно обновлять. Однако в силу того, что 15 см в космических масштабах имеет маленькое значение, эту единицу измерения продолжают повсеместно использовать для выражения расстояний.

Афелий и перигелий

Самая дальняя относительно Солнца точка на орбите любого небесного тела называется «афелий». Афелий Земли на солнечной орбите – это 152 км. Отрезок, равный 147 млн км, носит название «перигелий».

Афелий и Перигелий

Имя точки разбирается на следующие составные части: «Гелиос», или «Солнце»; а также «пери», то есть «возле». Если бы речь шла о самой ближней точке на орбите вокруг Земли, ее следовало бы называть перигеем. Аналогичная точка для небесного тела, находящегося на орбите Луны, называется периселений. Ближайшую точку на орбите вокруг Плутона называют перигадий.

Измерения в Древней Греции

Какое расстояние от Земли до Солнца, ученые начали интересоваться еще тысячи лет назад. Упомянем нескольких астрономов, чьи труды дошли до наших современников.

Аристарх Самосский

В III веке до н. э. ученый Аристарх Самосский предположил, что если Луна светит отраженным светом, можно представить расстояние между этими небесными телами как прямоугольный треугольник. Согласно Аристарху, этот треугольник образуется в те периоды месяца, когда Луна выглядит как ровно урезанный с одной стороны полудиск. В этом случае расстояние от Луны до Земли будет представлено катетом, а отрезок между Землей и небесным светилом является гипотенузой.

Схема

Аристарх предлагал определять расстояние до Солнца через геометрическое отношение катета к гипотенузе. Согласно его расчетам данное соотношение равно 1:19.

Однако точно вычислить момент, когда Луна находится на вершине прямого угла, невозможно при помощи визуального метода наблюдения.

Малейшие неточности порождают колоссальное отклонение от настоящего положения вещей. Отличие между итогами вычислений Аристарха Самосского и реальным положением вещей очень велико. Действительное расстояние превышает расчеты исследователя в 20 раз. В конце концов, Солнце в 400 раз дальше от Земли, чем Луна.

Дистанция от Земли

Гиппарх Никейский

Во II веке до н. э. Гиппарх Никейский измерял расстояние до Солнца при помощи метода подобия треугольников. В качестве основы он взял наблюдение за лунными затмениями. Единицей измерения был выбран радиус Земли.

Во время затмения Луна оказывается в тени земного шара. Тень имеет коническую форму и почти полностью перекрывает излучение отраженного света. Равенство размеров Луны и тени земного шара в этот момент создает любопытный эффект. С Земли остается виден лишь серебристый светящийся ореол, образованный вокруг Луны.

Подобные треугольники имеют равные углы. Ученый начертил треугольники, стороны которых идут через центры космических тел вдоль диаметра.

На орбите

Исходя из этого, дистанция между Солнцем и Землей превышает путь от Земли до Луны в том же соотношении, в котором разность радиуса первых превосходит разность радиусов вторых. Точнее, превосходит разность радиуса Земли и радиуса земной тени, лежащей на лунной поверхности.

Чтобы определить, сколько километров в радиусе земного спутника, великий ученый совершил некоторое число простых измерений. Сделаны они были обычными инструментами для определения углов.

Используя полученные данные, Гиппарх Никейский провел вычисления и заключил, что Землю отделяют от Солнца 382 тысячи километров. Это самые точные результаты, полученные учеными древности. Во всяком случае, никакие другие столь же значительные успехи на этом поприще не дошли до Новейшего времени.

Затмение Луны

Новое время

Новое время принесло следующий поток дотошных изобретателей, направивших свой интерес на определение космических расстояний. Они тоже принялись высчитывать, сколько километров отделяет Землю от Солнца. Перечислять плодотворных и успешных астрономов этой поры можно долго, поэтому выделим только несколько значимых фамилий.

Кристиан Гюйгенс

В 1653 году датский физик и астроном Кристиан Гюйгенс тоже попытался узнать протяжение пути от Земли до Солнца при помощи метода прямоугольных треугольников. Однако, в отличие от Аристарха Самосского, он использовал в качестве третьего тела не Луну, а Венеру. Он вычислял положение Солнца через аналогичный метод, а именно – ориентировался на вполовину затемненную фазу Венеры.

Нормативные расстояния

Рихер и Кассини

Первые измерения больших космических тел с максимально достоверными результатами принадлежат ученым Рихеру и Кассини. Они наблюдали за тем, как двигается Марс по звездному небу, и использовали геометрические вычисления. В 1672 году они заключили, на каком расстоянии Земля находится от Солнца. Оно оказалось равно 139 млн км.

Рихер проводил наблюдения в Гвиане, а Кассини находился во Франции. Расстояние до Марса было определено путем сопоставления некоторой разницы между результатами их измерений. Затем эти данные были приняты для геометрических вычислений с целью зафиксировать верное расстояние до Солнца. Результаты исследователя Кассини оказались сильно занижены. Согласно его подсчетам, величина расстояния на 7 % отличалась от реальной.

Дистанции до планет

Метод параллакса

В своих исследованиях эти ученые использовали метод параллакса. Под словом «параллакс» подразумевается визуальная перемена в положении ближнего объекта, расположенного на фоне иных, более удаленных тел. Это изменение становится заметным и определяется, когда изменяется точка обзора, то есть положение наблюдателя относительно рассматриваемых объектов. Иными словами, параллакс – это угол смещения тела относительно более удаленных предметов при смене точки зрения.

Чтобы воспользоваться методом параллакса, нужно, чтобы было известно расстояние смещения наблюдателя и угол смещения тела относительно фона. Тогда можно найти нужные расстояния в образовавшемся треугольнике при помощи простых геометрических операций.

На заметку

В древние времена через параллакс обосновывалось утверждение о неподвижности плоской Земли. На это людям указывало отсутствие видимых смещений в положении звезд на небосводе при смене точки наблюдения. Однако уже тогда многие мыслители выражали сомнения в этом утверждении. Некоторые предполагали, что удаленность звезд слишком велика, чтобы смещение было заметным при путешествии на «небольшие» расстояния.

С течением времени инструментарий для определения космических расстояний существенно расширился. Более совершенные и точные технологии позволили определить параллакс космических светил на звездном куполе. Только в этом случае приходится использовать не радиус земного шара, а средний радиус орбиты. Чтобы вычислить расстояние до звезды, потребуется использовать формулу следующего вида: r = 206265/π.

Солнечный свет

Метод стандартных свечей

Метод параллакса применяется для вычисления расстояний до самых ближайших к Земле звезд. Более далекие звезды находят, ориентируясь на информацию о ближайших светилах. Чем более тусклой выглядит звезда, тем предположительно дальше она находится.

Точность метода стандартных свечей невелика. Для правильного определения расстояния может потребоваться исчерпывающая информация о мощности свечения звезд-ориентиров.

Новейшее время

Научно-техническая революция позволила человечеству совершить качественный скачок в развитии, подняв точность исследований на новый уровень.

В частности, ученые начали измерять космические расстояния при помощи радиолокаторов.

Видео на эту тему представлено ниже.

Радиолокация

Самый точный ответ на вопрос о расстоянии до Солнца исследователи получили после применения метода радиолокации. Каково расстояние до ближайших космических объектов, стало определяться путем передачи импульса на удаленное тело.

Впоследствии импульс возвращается обратно, поскольку он был отражен небесным телом. Его принимают специально настроенными приборами. Затем импульс анализируется, при этом учитывается затраченное на его путешествие время.

Для определения расстояния до Солнца эффективнее всего отсылать в его направлении длинные волны. Длина таких волн должна составлять от 5 до 15 километров. Более короткие волны оказываются поглощенными атмосферой Солнца.

Характеристики

Дистанция до нашей звезды определяется исходя из расстояния до крайней точки радиуса этого объекта. К радиусу Солнца относится так называемая фотосфера, то есть видимая светящаяся оболочка звезды. Фотосфера – это самый верхний слой атмосферы Солнца. Именно там появляется тот спектр оптического излучения, который доходит до земной поверхности. Толща фотосферы светила равна приблизительно 300–400 километров.

Всего к атмосфере Солнца относятся три уровня оболочки:

  1. Фотосфера. Слой звезды, в котором образуется излучение.
  2. Хромосфера. Ее можно визуально обнаружить с Земли во время полного солнечного затмения. Если приглядеться, вокруг черного диска Луны можно заметить розоватую кайму. Это и есть хромосфера. Свое название она получила как раз по причине наличия цветного окраса.
  3. Корона. Самый крайний слой оболочки Солнца, испускающий солнечный ветер.

Магнитное поле нашей планеты

Лазерная локация

Метод определения дистанции посредством лазера имеет только технологическую сложность – нужно располагать работающим лазером. Сам способ работает по тому же принципу, что и радиолокация. На удаленный объект отсылается лазерный импульс. Позже импульс возвращается и считывается специальным прибором. Затраченное на путешествие лазерного луча время позволяет определить расстояние до сильно удаленных объектов с точностью до нескольких сантиметров.

Результат сильно отличается от применения радиолокационного способа изучения пространства. Максимальная точность при радиолокационном изучении расстояний ограничена несколькими километрами. В целом можно сказать, что исследования звезды представляют сложности, связанные с ее физическими особенностями.

Планеты

Скорость света

Любопытно, сколько времени требуется свету, чтобы достигнуть Земли. Луч Солнца путешествует до Земли со скоростью 300.000.000 м/с. Чтобы пройти миллионы километров, ему требуется всего 8 минут. В космических масштабах это очень мало.

Исследователи занимаются изучением объектов, расположенных в удалении от Земли на многие световые годы. Один световой год – это отрезок с колоссальной протяженностью. Свету нужно лететь год, чтобы преодолеть расстояние в 9460 миллиардов километров. В астрономических единицах световой год равен 63241,1.

Еще одна из единиц измерения расстояний между удаленными космическими объектами – это парсек. Он составляет 3,26 световых года. Парсек – это сокращение от сочетания слов «параллакс» и «секунда».

Параллаксные дистанции измеряются именно при помощи парсеков. То есть пока Земле приходится идти по своей орбите вокруг Солнца, при смене ее положения на орбите также слегка меняется положение звезд.

Орбиты планет

Дистанции

Расстояние от Земли до звезды равно 1,496 умножить на 10 в 11 степени. За один день Земля совершает вокруг Солнца полный оборот. Площадь поверхности Земли равна 510 млн км. Точное положение Солнца зафиксировано в эфемериде, то есть в таблице координат астрономических объектов.

Были измерены координаты, присущие небесным телам в конкретные моменты суток. Среднее расстояние от центра Солнца по этой таблице составляло 1,49610 сантиметров в 13 степени. Число кажется небольшим, но оно означает, что 1,49610 нужно умножать само на себя 13 раз подряд. Данные были актуальны на 1995 год.

Времена года

Для наглядного сравнения масштабов в пределах Солнечной системы попробуем перечислить примерные расстояния до некоторых планет в порядке их удаления от звезды.

Планета Расстояние до Солнца
Земля 149,6 млн км
Юпитер 778,5 млн км
Уран 2,9 млрд км
Нептун 4,5 млрд км

Будь расстояние от Земли до небесного светила иным, это оказало бы сильное влияние на всю историю развития жизни на планете.

Наши планеты

Однако значение Солнца простирается и дальше. Научный мир и астрономия в частности также формируются, отталкиваясь в своих вычислениях от расстояния до Солнца.

Расстояние от Земли до Солнца, наконец, определили

Наука

Как далеко Земля находится от Солнца? Этот, казалось бы, простой вопрос на самом деле был предметом споров ученых на протяжении более ста лет.

Как решить с какого места на Земле измерять? Как определить до какого расстояния до Солнца нужно вычислять – до его паров или пламени?

Астрономическая единица – единица измерения расстояния в астрономии, которая приблизительно равна среднему расстоянию от Земли до Солнца, была впервые вычислена астрономом и инженером Джованни Кассини в 1672 году. Он сравнил его измерения, касающиеся Марса, с наблюдениями его коллеги Жана Рише, что помогло им определить третью величину – расстояние между Землей и Солнцем, равную 146 миллионам километров.

Но на самом деле это число является параллаксом – сочетанием постоянных величин, которые преобразуют угловые измерения в расстояние.

Если вы спросите астронома: «Каково расстояние от Земли до Солнца?», то скорее всего услышите такой ответ. «Это радиус невозмущенной круговой орбиты пробного тела в изотропных координатах, которое будет вращаться вокруг Солнца при пренебрежении всеми телами Солнечной системы, кроме Солнца, и скорость которой была равна константе Гаусса – 0,01720209895 радиан в эфемеридные сутки».

Для простых смертных, согласно последнему решению Международного союза астрономии, астрономическая единица равна 149,597,870,700 метрам.

Для нас это решение не станет переворотом в жизни, но для астрономов такая фиксированная величина означает большее удобство в вычислении расстояний.

Солнце является самым крупным и центральным объектом Солнечной системы, а другие тела, такие как планеты, астероиды и кометы, вращаются по своим орбитам вокруг него. Расстояние от Земли до Солнца называется астрономической единицей (au или а.е.), которая также служит для измерения между другими объектами в нашей системе. А. е. равна 149,6 млн км или 149 597 870 700 метрам. Наша планета настолько удалена от Солнца, что солнечному свету требуется около 8 минут, чтобы достичь поверхности Земли, перемещаясь со скоростью 300 тыс км (299 792 458 метров) в секунду.

Эллиптическая орбита Земли

А. е. — это не точное расстояние, а лишь усредненный показатель, то есть расстояние от Земли до Солнца периодически меняется. Земля, как и большинство планет, движется вокруг Солнца по определенной траектории (орбите), делая полный оборот за 365,256 суток. Однако орбита Земли представляет из себя не совершенный круг, а имеет эллиптическую или овальную форму. В разное время года наша планета либо приближается, либо отдаляется от Солнца. В перигелии (между 2 и 5 января), Земля максимально близка к Солнцу — 147 098 291 км. В афелии, когда Земля дальше всего от Солнца (между 3 и 7 июля), расстояние между ними увеличивается до 152 098 233 км.

Исторические оценки расстояния

Еще в 250 году до нашей эры, древнегреческий астроном Аристарх стал первым человеком, который попытался определить расстояние между Солнцем и Землей, но его результат был примерно в 20 раз меньше современных измерений.

В 1653 году нидерландский ученный Христиан Гюйгенс оценил расстояние до Солнца с помощью фазы Венеры. Например, когда Венера наполовину освещена Солнцем, Земля, Солнце и Венера образуют прямоугольный треугольник. Затем он смог вычислить расстояние между Венерой и Землей, и с полученным расстоянием и углом, Гюйгенсу удалось высчитать расстояние от нашей планеты до Солнца. Однако способ Гюйгенса отчасти основывался на догадках, чем на науке.

Спустя 19 лет в 1672 году итальянский и французский астроном Джованни Кассини использовал параллакс для получения расстояния между Марсом и Землей. Затем, на основе полученных данных он вычислил расстояние от Земли до Солнца. Полученные результаты были довольно близки к современным измерениям, и составили 146 млн км.

Понравилась статья? Поделись с друзьями:

Измерение расстояния от Солнца до Земли

Франция отправила свои экспедиции в Японию, Китай и Индо-Китай, в Новую Каледонию, на остров Святого Павла, на остров Кампбель (Тихий океан). Англия послала своих ученых в Индию, Египет, Сирию, Китай, Японию, на мыс Доброй Надежды и в Австралию.

Американцы заняли наблюдательные пункты в Сибири, Китае, Новой Зеландии, на островах Чатоме, Каргелене и Тасмании; итальянцы — в Бенгалии; немцы — в Персии, Египте, Китае, Новой Зеландии, на океанских островах, и островах Каргелене и Святого Маврикия; наконец, русские астрономы расположились по всей России вплоть до самой Сибири.

Все места на Земле, где могло наблюдаться явление прохождения, были вычислены заранее.

Погода не была одинаково благоприятна для всех на­блюдателей: многие ученые, к своему огорчению, принуж­дены были вернуться домой, не только не увидев Венеры, но даже Солнца, вследствие дождя, лившего весь день.

Другие, наоборот, имели возможность благодаря чисто­му небу отлично наблюдать редкое явление и вернулись на родину, успев сделать массу измерений и фотографиче­ских снимков.

На память об этом событии и произведенных измерениях по постановлению французского национального ин­ститута была выбита медаль.

На основании всех наблюдений, произведенных во вре­мя обоих прохождений в 1874 и 1882 годах, установлено, что величина измеренного параллакса Солнца колеблется в пределах 8″,00—8″,86. Под таким углом с Солнца виден полудиаметр Земли.

Кроме этого способа, существуют еще другие методы определения расстояния, отделяющего нас от блистательно­го светила. Все эти методы служат превосходным подтвер­ждением вычислений, сделанных по способу, предложен­ному Галлеем.

Так, например, найдено, что свет, испускаемый Юпите­ром, достигает Земли в 30—40 минут, смотря по тому, на каком расстоянии эта планета находится от нас.

Далее обнаружено, что момент наступления затмения спутников Юпитера (когда они погружаются в отбрасывае­мую им тень или прячутся за его огромным телом) из­меняется на 16 мин. 26 сек., смотря по тому, находится ли Юпитер по ту же сторону от Солнца, как и Земля, или же на противоположной.

Запаздывание на 16 мин. 26 сек. в одном случае по сравнению с другим вызвано тем обстоятельством, что свет должен пробежать еще расстояние, равняющееся диаметру земной орбиты; на прохождение же полудиаметра, или радиуса, то есть расстояния Земли от Солнца, свет должен употребить половину этого времени — именно 8 мин. 13 сек. Принимая во внимание, что скорость света, най­денная из опытов различными физиками — Фуко, Физо, Корню, Ньюкомбом, — определяется в 300 тысяч километров в секунду, мы приходим к заключению, что расстояние Земли от Солнца равняется 149У2 миллионам километров.

Третий способ нахождения этого расстояния также основан на знании скорости распространения света в про­странстве.

Мы упоминали уже о явлении, известном под именем аберрации, или отклонения света. Свет, идущий от светил, распространяется в пространстве, как мы знаем, с удиви­тельной скоростью. Земля, в свою очередь, мчится по своей орбите, и сложение этих двух движений имеет своим ре­зультатом то обстоятельство, что мы видим светила не в том месте, где они действительно находятся, а несколько в стороне от действительно занимаемого ими положения.

Вычисления показывают, что наблюдаемая величина этого кажущегося смещения светил требует признать ско­рость света в 10 тысяч раз превышающей скорость Земли. Скорость движения Земли, таким образом, определяется в 30 километров в секунду; зная эту скорость, легко вы­числить длину всего пути, пробегаемого Землей в течение года, а отсюда можно узнать, чему равняется диаметр этого пути, или орбиты; половина этого диаметра, или ра­диус, и составляет расстояние нашей планеты от Солнца.

Существует еще несколько способов определения рас­стояния Земли от Солнца, но мы на них останавливаться не будем. Скажем только, что из всех этих способов явст­вует, что параллакс Земли, или угол, под которым виден с Солнца экваториальный полудиаметр Земли, равняется 8*,80, что соответствует расстоянию в 149% миллионов ки­лометров.

Таковы результаты измерения расстояния Земли от Солнца. Это не плод пылкого воображения, не роман — это неоспоримая математическая истина, которую может проверить всякий.

Такие колоссальные расстояния трудно представить се­бе отчетливо. Чтобы помочь в этом отношении воображе­нию, выразим пространство во времени.

Из пушки ядро вылетает со скоростью 500 метров в секунду; если ядро, неизменно сохраняя эту скорость, бу­дет лететь по прямой линии, то оно прибудет на Солнце только через 9 лет 8 месяцев.

Далее, вообразим себе, что от Земли до Солнца проло­жен рельсовый путь. Курьерский поезд, мчащийся со ско­ростью 60 километров в час и пе останавливающийся ни­где ни на секунду, достигнет Солнца через 140 миллионов минут, что составит 97 222 дня, или 266 лет. Если бы за проезд взималось по копейке с километра, то подобное путешествие, не считая продовольствия, стоило бы 1 мил­лион 400 тысяч рублей.

Известно, что всякое ощущение, прежде чем добраться до головного мозга, центра всякого восприятия, должно пробежать известное расстояние по нервам, а для этого требуется известное время, правда, очень небольшое. Обжегши или поранив палец, мы чувствуем боль не в то же мгновение, а на несколько долей секунды позже.

Опытным путем найдено, что скорость передачи раздра­жения по нерву составляет 28 метров в секунду. Теперь представим себе ребенка, имеющего такую необычайно длинную руку, что в вытянутом положении она касается

боль от ожога, прикоснувшись пальцами к раскаленному шару? Ровно через 167 лет. Он дожил бы до глубокой старости и успел бы давно умереть, прежде чем ощутил бы боль.

Зная расстояние, отделяющее нас от Солнца, мы можем теперь вычислить его истинные размеры.

Мы видели, что экваториальный диа­метр Земли, рассматриваемый с Солнца» равняется 17″,60. Диаметр Солнца, види­мый с Земли, составляет 34″,4; отсюда сле­дует, что диаметр Солнца в 109 раз боль­ше, чем диаметр Земли, то есть равняется 12 756 километрам X 109 =1 390 600 кило­метрам.

Зная диаметр, легко определить поверх­ность и объем всякого шара. Поверхность Солнца определяется в 6 биллионов квад­ратных километров, а объем его — в 1 300 ты­сяч раз больше объема Земли, то есть около 1 390 000 биллионов кубических ки­лометров. Это число пишется так: 1 390 ООО ООО ООО ООО ООО.

Никакое самое пылкое воображение не может постигнуть значения этих колоссальных цифр.

Чтобы наглядно показать, какая гро­мадная разница существует между объема­ми Солнца и Земли, делают следующее сравнение. В одной кружке ржи (литр) заключается около 10 тысяч зерен средней величины; в одном ведре (12,3 литра) их будет 123 тысячи, а в юу2! ведрах таких зерен будет 1 290 тысяч.

Итак, представьте себе, что перед вами лежит с одной стороны только одно зернышко ржи, а с другой — боль­шая куча ржи из 10 1/2 ведер, и вы получите соответствен­ные объемы Земли и Солнца.

Земля — ничтожная, жалкая песчинка по сравнению с таким гигантским шаром, как Солнце. Если прибавить к Солнцу или отнять от него величину нашей планеты, это все равно, как если бы стало одним зернышком больше или меньше в нашей куче ржи из 10% ведер; этого даже и заметить нельзя.

Расстояние между Землей и Солнцем

Попытки рассчитать расстояние от Земли до Солнца и прогнозировать связанные с ним явления начали предпринимать в Древней Греции. Тогда были произведены приблизительные вычисления, которые стали основой для последующего развития астрономической науки. Современным ученым уже доступны технологии, которые позволяют определять расстояние до Солнца с погрешностью до нескольких долей сантиметра.

Современные технологии позволяют определить расстояние с невероятной точностью. Credit: informys.ru.

Точное расстояние на сегодняшний день

Расстояние между центрами Земли и Солнца принято считать равным 149 597 870 км, но этот показатель условен. Планета совершает движение по эллиптической орбите, поэтому ее удаленность от звезды постоянно меняется.

Понятие астрономической единицы

Расстояние, на которое удалено Солнце от Земли, называют астрономической единицей. С ее помощью принято совершать измерения дистанций между космическими объектами. Русское обозначение единицы — а.е., в международном формате — au.

Решением Международного астрономического союза с 2012 г. астрономическая единица привязана к Международной системе единиц (СИ) и равна 149 597 870 700 м. Данный показатель используется для вычислений, не требующих высокой точности. В ином случае рассчитывается величина для нужного момента времени.

Современные технологии космической отрасли позволяют определять величину астрономической единицы с высокой точностью. Наблюдая за изменениями ее значения, в 2004 г. российские ученые Г. Красинский и В. Брумберг обнаружили, что Земля и Солнце расходятся. Постепенное отклонение объектов незначительно и составляет около 15 см ежегодно. Причина явления пока не установлена, но выдвинуто много интересных гипотез.

Влияние приливов и отливов на дистанцию

По мнению команды японского астрофизика Такахо Миура, расхождение рассматриваемых космических объектов объясняется приливным взаимодействием. Невзирая на малые размеры планеты относительно Солнца, она должна порождать в теле звезды приливы, т. к. более близкие участки светила притягиваются немного сильнее, чем дальние. Подобные приливы передвигаются по поверхности и тормозят вращение объекта. Поскольку полный момент импульса системы Земля-Солнце сохраняется, происходит незначительное расширение гелиоцентрической орбиты.

Аналогичным образом взаимодействуют Земля и Луна. Отклонения орбиты спутника вызывают на планете ежедневные океанические приливы, что приводит к удлинению суток на 1,7 мс за столетие. При этом расстояние между объектами увеличивается на 4 см ежегодно.

Афелий и перигелий характеризуют максимальный и минимальный параметры удаленности Земли от звезды. Это связано с эллиптической формой орбиты Земли.

Афелий, или апогелий — это дальняя точка гелиоцентрической орбиты Земли, которая удалена от Солнца на 152 098 233 км. Термином «афелий» астрофизики называют точку гелиоцентрической орбиты любого космического тела, которая находится максимально далеко от нашей звезды. Земля максимально отдаляется от Солнца в период с 3 по 7 июля.

Соответственно, перигелий — ближайшая точка, которая располагается на расстоянии 147 098 291 км от звезды. Земля ежегодно проходит эту отметку со 2 по 5 января.

Афелий и перигелий параметры максимальной и минимальной удалённости от Солнца. Credit: avatars.mds.yandex.net.

Измерения расстояния до Солнца в Древней Греции

Древнегреческие ученые стали первопроходцами в вопросе определения расстояния от Земли до Солнца. В то время они располагали лишь простым инструментарием и геометрическими методами.

Предположения Аристарха Самосского

Первым попытался рассчитать расстояние до Солнца Аристарх Самосский, древнегреческий астроном III в. до н.э. Он описал гелиоцентрическую систему мироустройства и применил знания геометрии для определения величин небесных тел и дистанции между ними.

Основой для его вычислений стало предположение, что шарообразная Луна отражает солнечный свет. Когда она будет располагаться в половине фазы, можно провести прямой угол Земля-Луна-Солнце. При этом сторона Земля-Луна является катетом, а Земля-Солнце — гипотенузой. Согласно идее Аристарха, расстояние до звезды выражается отношением катета к гипотенузе и составляет 1:19. Данный результат отличается от действительных значений в 20 раз, что связано с неточными расчетами. Аристарх брал за основу данные визуальных наблюдений, что всегда чревато большими погрешностями.

Аристарх Самосский предположил, что расстояние от Земли до Солнца-это отношение катета к гипотенузе. Credit: wikireading.ru.

Измерения Гиппарха Никейского

Величайшим астрономом античности называли Гиппарха Никейского — древнегреческого математика II в. до н.э. Он привнес в астрономические вычисления более точные методы древневавилонских исследователей.

Фундаментом метода Гиппарха стало понимание причины лунных затмений, заключающейся в том, что спутник оказывается в тени нашей планеты. При этом тень имеет коническую форму с вершиной, расположенной ближе к Луне. Применив простейшие измерительные инструменты, астроном вычислил радиусы исследуемых объектов. Используя правила подобия треугольников, он смог определить удаленность Солнца. Полученное значение составило 382 тыс. км. Результаты Гиппарха были признаны самыми точными за период древней истории.

Расчеты Нового времени

Исследователи Нового времени подошли к расчетам космических расстояний более скрупулезно. Большинство их трудов обладали высокой точностью и признаны научными кругами тех лет.

Метод прямоугольных треугольников Кристиана Гюйгенса

Нидерландский ученый Кристиан Гюйгенс в 1653 г. предпринял попытку произвести собственные расчеты. Его методика оказалась похожа на подход Аристарха Самосского. Гюйгенс также применил метод исследования прямоугольного треугольника, только для системы Земля-Венера-Солнце. Случайно угадав величину Венеры, он произвел вычисления. Научные круги не восприняли измерения астронома всерьез, посчитав их догадкой.

Измерения Кассини и Рише

В 1672 г. Джованни Кассини, находясь в Париже, проводил наблюдения за движением Марса по звездному небу. Аналогичные исследования он поручил своему помощнику Жану Рише, отправив коллегу в Гвиану.

Для измерений Кассини использовал расположение звезд, окружающих Марс, а затем сопоставил данные с наблюдениями Рише. Ученому удалось определить длину отрезка Земля-Марс, на основе которой он смог вычислить дистанцию Земля-Солнце. Астроном использовал научные методы, благодаря чему результаты его работы были признаны.

В своих экспериментах Кассини и Рише использовали явление параллактического смещения — видимого изменения положения космического тела относительно фоновых объектов, отдаленных от него на некоторое расстояние. Смещение становится очевидным, когда наблюдатель меняет точку обзора.

Метод позволяет посредством простых геометрических вычислений найти расстояние до небесного тела. Необходимо знать лишь величину смещения наблюдателя и угол смещения исследуемого объекта относительно его фона.

Посредством тригонометрических параллаксов определяются расстояния до близких космических объектов. Для измерения дистанций тел, удаленных на большое расстояние, применяется метод стандартных свечей. Он учитывает правило, согласно которому освещенность уменьшается обратно пропорционально квадрату расстояния.

В качестве стандартных свечей выступают звезды. Поскольку светила с идентичной температурой и размерами излучают одинаковую энергию, однотипные звезды используются для определения расстояний. Зная удаленность и величину энерговыделения Солнца, можно вычислить расстояние до похожих звезд.

Исследования Новейшего времени

Технологии Новейшего времени произвели революцию в астрономических исследованиях, позволив получить максимально точные данные о расстояниях в космосе.

Метод радиолокации

Измерение расстояния с помощью радиолокации базируется на передаче импульсов к небесному телу. Отправленные волны отражаются от объекта и возвращаются. После этого анализируется их интенсивность и время движения, на основании чего рассчитывается пройденная дистанция.

Сложность использования метода радиолокации состоит в том, что интенсивность волн уменьшается обратно пропорционально четвертой степени расстояния до изучаемого объекта. Для решения задачи приходится создавать мощные передатчики и большие антенны. Но затраты оправдываются высокой точностью полученных данных. Погрешность составляет несколько километров.

Определение дистанции лазером

В Солнечной системе есть несколько способов для определения расстояния до звезды. Credit: marsplaneta.ru.

Принцип лазерной локации идентичен радиоволновому методу. Мощный передатчик направляет к небесному телу световой луч, который отражается от него и возвращается на Землю. Интенсивность и время его прохождения учитываются при расчете расстояния.

Данный метод отличается высокой точностью и позволяет получать данные с погрешностью до нескольких долей сантиметра, но для реализации метода требуется технологически сложное и дорогостоящее оборудование.

Единицы измерения космических расстояний

Для оперирования гигантскими космическими расстояниями земные меры не подходят. В астрономии существуют три главные единицы измерения:

  1. Астрономическая единица — составляет 149,6 млн км.
  2. Световой год — составляет около 9 460 730 472 580 800 м и представляет собой пройденное световой волной за юлианский год расстояние.
  3. Парсек — примерно равен 3,26 светового года и определяется как дистанция, с которой радиус орбиты Земли виден под углом в 1 секунду дуги. Данная мера применяется профессиональными астрономами вместо светового года.

Астрономическая единица используется для вычисления дистанций в пределах Солнечной системы, а световой год и парсек — для оценки межзвездных космических расстояний.

Солнечная система > Система Земля-Луна > Планета Земля > Расстояние от Земли до Солнца

Графическое представление расстояния от Земли до Солнца

Вращение планеты Земля вокруг Солнца: определение расстояния от звезды к третьей планете в километрах по эллиптической орбите с фото и примерами исследований.

Расстояние от Земли до Солнца составляет 150 млн. км. Но это средний показатель, потому что эллиптический маршрут периодически приближает нас на 147 млн. км, а также отдаляет на 152 млн. км.

Не стоит забывать, что Солнечная система огромна, поэтому подобные цифры не должны вас шокировать. Среднее расстояние от планеты Земля к Солнцу именуют астрономической единицей, в которую переводят более крупные удаленности. Допустим Плутон отдален на 5.87 млрд. км, что переводится в удобные 39 а.е.

Как измерить расстояние от Земли до Солнца?

Четкие цифры появились только в последнее несколько веков, потому что ранее не обладали всеми необходимыми переменными для вычисления. В Древней Греции пробовали определять по длине тени или путем сравнения лунных размеров и ее орбитального пути.

Главным толчком в решение вопроса каково расстояние от Земли до Солнца стал обзор Венеры, когда она прошла перед Солнцем. Это редкий момент, который называют транзитом и случается дважды за 108 лет. Вычисления проводились при событиях 1761 и 1769 гг. Ученых специально разослали в различные уголки планеты, чтобы провести полномасштабное исследование.

Геометрия подсказала, как именно рассчитать дистанцию при вращении Земли вокруг Солнца. Первые данные показывали удаленность, которая в 24000 раз превосходила радиус Земли. И это удивительно, ведь реальный показатель расстояния превышает радиус в 23455 раз.

Сейчас мы располагаем радиолокационными и лазерными импульсами. Просто отправляете луч к Меркурию и засекаете время, за которое он вернется обратно. Нам известен показатель световой скорости, поэтому дальше уже дело вычисления.

Астрономия важна, потому что помогла обрести свое место во Вселенной. Все-таки интересно решать эти космические головоломки и по кусочку собирать мир, в котором мы живем.

Каково расстояние до нашего светила?

С раннего детства все знают о том, что Солнце – это звезда, которая находится очень далеко от нашей планеты и представляет собой огромный раскаленный шар. А вот на вопрос о том, каково расстояние от Солнца до Земли ответить могут лишь единицы.

Одной из причин этого является то, что когда мы смотрим на Солнце, то оно кажется нам маленьким ярким кругом на небосводе, однако в реальности его диаметр примерно в сто раз больше диаметра нашей Земли, а объем Солнца превышает объем голубой планеты более чем в миллион раз.

На самом деле, Солнце находится приблизительно в 150 млн. км от нашей планеты. Это расстояние колеблется, из-за того, что земная орбита имеет форму эллипса. Наибольшее расстояние равное 152 млн. км фиксируется в июле, а наименьшее — в январе и составляет 147 млн. км. Отрезок пути длиной в 152 млн. км имеет название афелий, а минимальный отрезок в 147 млн. км – перигей. Для сравнения, расстояние от Земли до её спутника Луны составляет всего лишь 384 тыс. км.

Измерением расстояния от Земли до Солнца начали заниматься еще во времена Древней Греции, но методы расчета были довольно примитивны. В средние века для измерения расстояния стали использовать метод параллакса, однако и с его помощью не смогли добиться существенных результатов.

Первые цифры

Расстояния от Солнца до Земли

Впервые точно измерили расстояние до Солнца астрономы Рихер и Кассини. Они сделали это с помощью наблюдений за положением Марса на звездном небе, а также используя геометрические вычисления. В итоге они получили расстояние равное 139 млн. км, что, конечно, является заниженным значением, однако стоит учесть, что расчет был произведен в 1672 году.

Большой прорыв в космической индустрии произошел благодаря Второй Мировой Войне, а именно во второй половине двадцатого века после научно-технической революции. Появились совершенно новые способы измерения космических расстояний, среди которых важное место занял радиолокационный метод.

Суть этого метода состоит в том, что в направлении космического тела передается импульс, доходя до него, часть импульса отражается и возвращается на Землю, где принимается специальными устройствами и анализируется. С помощью данных о том, за какой промежуток времени импульс проходит расстояние от Земли до космического тела и обратно, производится наиболее точный расчет расстояния.

Измерение

Также для измерения космического пространства часто используются более специфические величины, такие как световой год, а также парсек. Под световым годом принято понимать ту длину, которую свет проходит за год. Скорость света составляет примерно 300 000 000 м/с, следовательно, световой год приравнивается к величине 9,46073047 × 10*12 км.

Если же измерять расстояние между нашей планетой и Солнцем в световых годах, то оно составит примерно 8 световых минут. Именно за такой промежуток времени свет, который излучает Солнце, достигает поверхности Земли.

Зачастую световой год и парсек применяют для измерения и исследования удаленных космических объектов, таких как крупные звезды из различных крупных созвездий.

30 потрясающих изображений, чтобы объяснить ребёнку, каково наше место во Вселенной

Такая подборка будет отличным подспорьем для родителей, желающих показать ребёнку, что наша Земля — это ещё не весь мир.

Этот огромный голубой шар

Расстояние между Землёй и Луной (в масштабе). Не так уж и далеко, правда?

Не забывайте, наша планета очень мала. Эта зелёная клякса показывает, как выглядела бы Северная Америка на Юпитере

Мы только что посадили зонд на комету. Вот как она выглядит в сравнении с Лос-Анджелесом

С Сатурна мы кажемся лишь голубой точкой

Вот Земля в сравнении с Солнцем, которое даже не вмещается на фото целиком!

Это трудно осознать, но звёзд в космосе больше, чем песчинок на всех пляжах Земли

Если уменьшить Солнце до размеров белого кровяного тельца и соответственно уменьшить Млечный Путь, то по размерам он будет соответствовать Соединённым Штатам

Кроме того, Млечный Путь — относительно небольшая галактика в сравнении с IC 1011, расположенной за 350 млн световых лет от Земли

В таком масштабе наша жизнь воспринимается совсем иначе. Это наш дом

Прекрасная ночь на местности

Теперь видно всё Сверхскопление Девы

Вот и вся наблюдаемая Вселенная!

Читайте также: 35 научных концепций, которые помогут вам лучше понять мир и себя

Земля от солнца расстояние

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *