Солнце – звезда, которая сделала возможным появление жизни на Земле. Она создает благоприятный климат для нормального существования человека и животного мира. Поэтому вопрос каково же это расстояние до Солнца волновал людей с самого начала времен.
Оглавление
Точное расстояние на сегодняшний день
Земля, как и все тела в Солнечной системе, обращается вокруг Солнца по эллиптической орбите. Поэтому точной цифры для расстояния от Земли до Солнца нет.
Если смотреть относительно северного полушария, то летом, когда Земля находится в апогелии (афелии) расстояние от нее до Солнца равно 152 095 566 км, а зимой, при прохождении нашей планеты перигелия, расстояние уменьшается до 147 093 290 км.
Среднее расстояние составляет 149,6 млн км или 8,31 световой минуты. Это означает, что свет от Солнца до Земли летит 8 минут и 18 секунд. То есть мы видим Солнце в прошлом на 8 минут.
Но и эта цифра не является конечной и постоянной. Земля удаляется от Солнца, и ее орбита изменяется на 15 метров каждые 100 лет.
Астрономическая единица
Для определения расстояний внутри Солнечной системой в 2012 годы ввели новую единицу измерения – астрономическая единица. Она равна среднему расстоянию от Земли до Солнца – 149 597 870,7 километров.
Обозначается астрономическая единица – а.е. или АЕ для русскоязычных источников. Для иностранных принято обозначение «UA» — astronomical unit. Возможно написание как строчных букв, так и через точки.
Приливы и отливы
Одним из основных «дел» нашего естественного спутника Луны являются приливы и отливы. Но и здесь влияние Солнца избежать не удалось.
Хоть наша звезда и находится на таком невероятном расстоянии, она тоже влияет на уровень воды в океане.
Когда Луна и Солнце оказываются относительно Земли с одной стороны – то происходит сизигийный прилив – самый сильный подъем воды, ведь на нее оказывает влияние гравитационная сила и Луны и Солнца.
Когда же Солнце и Луна находятся относительно Земли под прямым углом, тогда происходит Квадратурный прилив – подъем воды самый незначительный, так как гравитационные силы Луны и Солнца «растягивают» океан в свою сторону.
Афелий и перигелий
Афелий или апогелий – наибольшее расстояние между Землей и Солнцем. Эту точку наша планета проходит летом с 3 по 7 июля. Перигелий – наименьшее расстояние между Землей и Солнцем, планета проходит зимой со 2 по 5 января.
Именно из-за этого зима в северном полушарии не такая холодная как могла бы быть, а лето не такое палящее, как в южном полушарии.
Измерения расстояния до Солнца в древней Греции
Именно древние греки считаются основоположниками современной астрономии. И их вычисления расстояния от Земли до Солнца постоянно совершенствовались.
В древней Греции утвердилась геометрия – как наука о внешнем мире и о формах и фигурах.
Предположения Аристарха Самосского
Одним из первых кто задался вопросом космических расстояний был Аристарх Самосский, живший в III веке до н.э. Он изучал Луну и Солнце, а также вычислял размер нашей планеты.
Ученый проводил наблюдения за фазами Луны, особенно за Лунными и Солнечными затмениями.
Взяв прямоугольный треугольник, в вершины которого он поместил Солнце, Луну и Землю, с помощью теоремы Пифагора Аристарху Самосскому удалось вычислить, что Солнце должно находится на расстоянии в 20 раз превышающим расстояние от Земли до Луны.
Древнегреческий астроном ошибся на несколько порядков. Но эта его работа внесла огромный вклад в дальнейшее изучение космоса и небесных тел.
Измерения Гиппарха Никейского
Во II веке до н.э. Гиппарх Никейский внес огромный вклад в астрономию того времени. Он первый ввел тригонометрические методы при наблюдениях за звездами. Начал использовать секстант и квадрант – специальные приборы для более точных измерений углов. Собрал все звезды в первый каталог звезд и разделил все звезды по звездным величинам. Первый рассчитал и предсказала прецессию равноденствий. Ввел теорию о затмениях.
Благодаря этому, у Гиппарха Никейского получилось рассчитать расстояние от Луны до Земли, оно получилось 71 радиуса Земли. Использую те же принципы, он вычислил расстояние до Солнца и получил результат в 490-2550 радиуса Земли. Такое большое расхождения получилось из-за малой точности приборов измерения.
Расчет нового времени
В средние века, когда появились телескопы, возможности для измерения значительно увеличились.
Так, Иоганн Кеплер первый засомневался в результатах древнегреческих астрономов, считая что они сильно занижены.
Кристиан Гюйгенс, голландский астроном, первый получил максимально точный результат, который расходится с современным только на 7%.
Метом прямоугольных треугольников Кристиана Гюйгенса
Этот метод подразумевает знания тригонометрии, когда из трех элементов прямоугольного треугольника можно найти остальные. Такими элементами в вычислениях Гюйгенса стали катит и два острых угла.
Но для этого нужно было знать значение катета — расстояние между Землей и другим небесным телом. В качестве другого объекта была взята Венера. Венера находилась в прямом углу прямоугольного треугольника, тогда как Солнце и Земля занимали два острых угла. Для нахождения расстояния между Землей и Венерой необходимо было знать размер Венеры. Но таких данных на тот момент не было, поэтому Гюйгенс сделал очень смелое предположение, что Венера равна по размеру Земле. И оказался прав. Значение острого угла, в котором находится Земля, а именно угол Солнце – Земля – Венера, был легко найден. Зная катет и острый угол легко можно найти гипотенузу – расстояние от Солнца до Земли. Гюйгенс получил значение в 160 млн км.
Измерения Кассини и Рише
Джованни Кассини и Жан Рише вплотную занимались измерением расстояний в космосе. Наблюдая за Марсом, с помощью уточного параллакса, ученым удалось найти расстояние между двумя планетами. Затем, используя метрическую системы, они смогли вычислить расстояние между Землей и Солнцем – 140 млн км.
Исследования новейшего времени
Современные технологии позволяют не только измерять расстояние с необычайной точностью, но и слетать к объекту измерений. НАСА запустила специальный зонд для изучения солнечных явлений. Он приблизится к светилу максимально близко – 6 млн км.
Метод радиолокации
С изобретением радио, его стали применять и в освоении космоса. Этот метод основан на получении сигнала отраженной волны от объекта.
Так как Солнце является очень мощным источником электромагнитных волн, то этот метод требовал определенной энергозатраты – необходимо было сгенерировать мощную волну, чтобы она не потерялась на фоне Солнца.
Так в 1961 году был получен результат в 149 599 300 км, но погрешность метода составила 2 тыс км. Тогда эксперимент повторил через год, и результат уже был 149 598 100 км, погрешность «всего лишь» 750 км.
Определение дистанции лазером
В настоящее время лазерные дальномеры – одни из самых точных приборов для измерения расстояний.
С помощью уголковых отражателей на Луне, астрономам удалось получить максимально точный результат с погрешностью в несколько сантиметров, который и считается верным на настоящее время.
Единицы измерений космических расстояний
- Астрономическая единица – среднее расстояние от Земли до Солнца. Равна 150 млн км. Удобна для измерения расстояний в Солнечной системе.
- Световой год – расстояние, которое проходит свет за один год – 9,46 трлн км. Удобно для измерения расстояния для звезд, помимо Солнца.
- Парсек – 3,26 световых года – расстояние от объекта до Солнца, где параллакс равен одной угловой секунде.
Еще больше космоса и интересных фактов в телеграмм-канале.
