На каком расстоянии находятся планеты Солнечной системы от Солнца?
Расстояния между небесными телами огромны, и долгое время оценить их было почти невозможно. Но сегодня астрономам точно известны расстояния от Солнца до всех планет, которые вращаются вокруг него.
Расстояние от Солнца до планет земной группы
Ближайшие к Солнцу 4 планеты входят в так называемую земную группу, так как все они похожи на Землю. Какое же расстояние отделяет их от светила?
Меркурий
Ближе всего к нашей звезде располагается Меркурий. Дистанция между ним и светилом непостоянна и изменяется от 46 до 69,8 млн км. Это связано с тем, что орбита планеты представляет собой не идеальную окружность, а эллипс, то есть овал. Такую же форму имеют орбиты и остальных планет. Средняя же дистанция между Меркурием и Солнцем оценивается в 58 млн км.
Венера
Далее следует Венера. Расстояние между ней и звездой колеблется от 107,4 до 108,9 млн км (среднее значение – 108,2 млн км).
Земля
Третьей планетой от Солнца является наша Земля. Дистанция между ней и звездой составляет 147-152 млн км. Среднее значение этой величины, равное 149,6 млн км, в астрономии принимается за одну астрономическую единицу. С помощью этой несистемной величины удобно измерять некоторые расстояния в космическом пространстве.
Расстояние от Марса до Солнца колеблется от 206 до 249 млн км, при этом средняя величина равна 228 млн км.
Расстояние от Солнца до планет-гигантов
Далее следуют газовые гиганты, которые значительно превосходят землеподобные планеты не только по размерам, но и по дистанции от нашей звезды.
Юпитер
Юпитер находится на расстоянии 740-816 млн км от Солнца (среднее значение – 816 млн км).
Сатурн
Сатурн располагается ещё дальше. Дистанция между ним и светилом в среднем равна 1,429 млрд км, но колеблется в диапазоне 1,353-1,513 млрд км.
Седьмая планета Солнечной системы – Уран. Расстояние от него до Солнца колеблется от 2,748 до 3,004 млрд км, а в средняя дистанция составляет 2,876 млрд км.
Нептун
Наконец, на окраине Солнечной системы располагается Нептун. Его орбита имеет радиус от 4,452 до 4,554 млрд км (среднее значение этой величины – 4,503 млрд км).
Стоит отметить, что орбиты планет непостоянны и способны менять свой радиус, но это заметно только на промежутках времени в сотни миллионов лет.
Список использованных источников
Источник
Расстояние планет от Солнца
Солнечная система – система вращающихся вокруг Солнца естественных космических объектов, среди которых можно выделить: планеты (обычные, карликовые) и спутники, малые космические тела (астероиды, кометы, метеориты и пр.). Самыми крупными из них (не считая звезды) являются планеты, поэтому их начали наблюдать ещё до нашей эры. С появлением телескопов и дальнейшим развитием астрономии люди, первым делом, захотели узнать, как далеко находятся эти планеты, возможны ли в далёком будущем путешествия к ним. Расстояние планет от Солнца уже известно учёным, каждый школьник может легко рассказать о том, в каком порядке от звезды расположены эти массивные тела. В этой статье мы повторим основы астрономии и узнаем несколько интересных фактов о каждой из планет.
Планеты земной группы
Планеты земной группы – планеты небольших размеров, состоящие преимущественно из железа и силикатов. Характерным признаком является малое количество спутников или полное отсутствие, а также малая удалённость планет от Солнца. К таким объектам относятся: Меркурий, Венера, Земля и Марс.
Меркурий. В таблице приведены расстояния от Солнца до других тел, по которым видно, что Меркурий – самая близкая к звезде планета. Удалена от центра Солнечной системы примерно на 0,387 а.е. По своему виду космическое тело напоминает Луну, так как также испещрено кратерами. Из-за близкого расположения звезды атмосфера сильно разряжена, а температуры на поверхности достигают 700 К. Планета была названа в честь древнеримского бога торговли Меркурия, из-за того, что та движется по небесной сфере быстрее остальных. Нет спутников.
Венера. Вторая по удалённости планета. Расстояние до центра составляет примерно 0,72 а.е. Названа в честь древнеримской богини любви. Не имеет спутников. Главной особенностью является её плотная атмосфера, из-за чего создаётся парниковый эффект, который вместе с близостью к звезде даёт крайне высокие температуры на поверхности – до 737 К.
Земля. Третья планета, являющаяся родной всему человечеству. В таблице приведены расстояния от Солнца до космических тел, по которым можно понять, что между звездой и Землёй ровно 1 а.е. Но почему? Астрономическая единица (а.е.) – принятая учёными величина, равная большой полуоси орбиты Земли, с помощью которой мерят крупные расстояния. Именно по этой причине только в этой графе таблицы указано целое значение. Спутник – Луна.
Марс. Четвёртая или же Красная планета. Является заключительной в этом списке. Расстояние до центра составляет 1,5 а.е. Кровавый цвет обусловлен содержанием в песчаной поверхности Марса большого количества железа. Именно из-за того цвета объект назвали именем бога войны. Два спутника – Фобос и Деймос.
В таблице приведены расстояния от Солнца до планет Солнечной системы
Планеты-гиганты
Газовые гиганты, состоящие преимущественно из водорода и гелия, к которым относятся: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Характерной для них является эллиптическая орбита и обилие спутников.
Юпитер. Пятая по счёту планета. Примечательна тем, что имеет самый большой размер из всех тел Солнечной системы (за исключением звезды), из-за чего и была названа в честь верховного древнеримского бога. Среднее расстояние до центра – 5,2 а.е. Имеет целых 63 спутника.
Сатурн. Шестая планета Солнечной системы. В таблице приведены расстояния от Солнца до объектов, из которых можно узнать, что это тело удалено в среднем на 9,54 а.е. от звезды. Особенностью данного тела является её сильная сдавленность с полюсов, а также наличие ярких колец. Стоит отметить, что кольца есть у всех газовых гигантов, но их, как правило, почти не видно. Последние исследования показали о наличии 82 спутников, крупнейший из которых – Титан.
Уран и Нептун. Седьмая и восьмая планеты от звезды. При наблюдении видны в сине-голубом цвете. Открыты позже остальных, в 1781 и 1846 году соответственно. Расстояние планет от Солнца таблица указывает как 19,18 а.е. и 30,1 а.е.
Заключение
На сегодняшний день известны расстояния не только до планет Солнечной системы, но и до других звёзд, квазаров и галактик. Наука не стоит на месте, и на основании этих данных инженеры и учёные уже планируют экспедиции к ближайшей планете – Марсу.
Источник
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.
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.
Афелий и перигелий
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.
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
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.
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.
Метод параллакса
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 стандартных свечей
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
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:
- Астрономическая единица — составляет 149,6 млн км.
- Световой год — составляет около 9 460 730 472 580 800 м и представляет собой пройденное световой волной за юлианский год расстояние.
- 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.
Источник