Как астрономы измерили расстояние от Земли до Солнца?
Как астрономы вычислили расстояние от Солнца до нашей планеты, размер Солнца, или скорость движения Земли по орбите вокруг него? Очевидно, что ответ на один из этих вопросов объяснит и другие. Но как можно найти ответ на первый?
В первую очередь, чтобы вычислить расстояние Земля-Солнце (обозначим A ) необходимо найти относительные расстояния между Землёй и другими планетами.
Рассмотрим орбиту Венеры. В первом приближении орбиты Венеры
и Земли представляют собой идеальные круги вокруг Солнца, причём находящиеся в одной плоскости.
Взгляните на рисунок ниже:
По схеме становится ясно, что есть две точки, в которых угол Солнце-Венера-Земля составляет 90° . В этих точках угловое расстояние между Венерой и Солнцем достигает максимально возможного значения,
при наблюдениях с Земли.
Если посмотреть на движение Венеры относительно Солнца, то можно заметить, что она сначала отдаляется до определённого предела, а затем снова начинает двигаться к Солнцу.
Зная угол Солнце-Земля-Венера (обозначим e ) по тригонометрическим формулам несложно определить расстояния:
Земля-Венера = A x cos ( e )
Венера-Солнце = A x sin ( e )
Максимальное угловое расстояние Солнце-Венера 46° . Отсюда расстояние Солнце-Венера составляет 72% расстояния Солнце-Земля.
Попытки вычислить расстояние Земля-Солнце предпринимались с древних времён
Первым из известных людей, применивших геометрию для оценки расстояния Земля-Солнце был древнегреческий астроном Аристарх Самосский (310-230 гг. до н.э.). Принцип его рассуждений был верен , однако измерения оказались ошибочны .
Ещё один древнегреческий учёный Эратосфен (276-194 гг. до н.э.) выражал вычисленное значение в древних единицах измерения — стадиях . Однако из-за разногласий в пересчётах стадия в метры невозможно наверняка утверждать о верности полученных им результатов.
Первое точное и научно обоснованное измерение расстояния Земля-Солнце выполнил итальянский астроном Кассини в 1672 по движению Марса. 100 лет спустя серия наблюдений за Венерой дала ещё более точное значении.
С 1961 года расстояние до Венеры можно определить непосредственно, применяя радиолокацию
Серия радиоволн передаётся с Земли, отражается от поверхности Венеры и возвращается обратно. По времени прохождения волн измеряется расстояние. Известно, что радиоволны распространяются со скоростью света.
Как упомянуто вначале, зная расстояние Земля-Солнце можно рассчитать остальные параметры.
Солнце, как можно наблюдать с нашей планеты, имеет угловой радиус около 0,5°. Диаметр Солнца можно вычислить через A:
2 x Rsun = tan (0,5°) x A
Зная время, затраченное Землёй на один оборот вокруг Солнца (P = 1 год) и расстояние пройденное за этот период ( 2πA , орбита Земли практически круговая) можно рассчитать среднюю орбитальную скорость:
Источник
Какое расстояние от Земли до Солнца в километрах?
Солнце. Кажется, что до этого огромного огненного шара можно дотянуться рукой. Однако это иллюзия. Если бы человеку предоставилась возможность дойти до Солнца пешком, ему потребовалось бы… более 3000 лет!
Расстояние от Земли до Солнца непостоянное. Всё зависит от того, в какой точке орбиты в данный момент находится наша планета.
С 2 по 5 января, когда Земля находится ближе всего к светилу, расстояние между двумя небесными телами составляет 147 млн. км .
Состояние, при котором наша планета находятся максимально близко к Солнцу, называется «перигелием».
Летом, 2 – 5 июля, когда наша планета наиболее удалена от Солнца, расстояние между двумя объектами составляет 152 млн. км .
Максимальное удаление Земли от светила называется «афелием».
Среднее же расстояние между Солнцем и Землёй равняется 149.6 млн. км .
Попробуем представить, что такое 149.6 млн. км. На таком расстоянии могли бы уместиться:
· 16 106 Трансибирских магистралей (длина 9 288.2 km);
· 16 900 Великих китайских стен (8 851.8 km );
· более 21 тысяч рек Амазонок (6 992 km );
· 206 629 автомагистралей Москва – Санкт-Петербург (724 km ).
Если бы человек имел гипотетическую возможность пешком (5 км/час) дойти до Солнца, ему потребовалось бы безостановочно идти около 3415 лет !
Поездка на скоростном поезде (140 км/час) заняла бы 121 год, а полёт на самом быстром пассажирском самолёте «Аэробус-330» (990 км/час) – более 17 лет .
Относительно быстро человек достигнет Солнца, если сумеет оседлать американскую боевую гиперзвуковую ракету X-43A (11 231 км/час). Полёт от Земли до светила в этом случае займёт полтора года !
Источник
Как далеко Земля от Солнца?
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.
Источник
Расстояние от Земли до Солнца
Земля единственный обитаемый космический объект во Вселенной.
Солнце — ближайшая к планете звезда. Их взаимодействие и удалённость друг от друга вызывает много спорных вопросов. В этой статье узнаем какое расстояние от Земли до Солнца и их особенности.
Красный гигант — неизведанное
Вся Солнечная система не более, чем результат большого взрыва. Учёные выяснили, что возраст светила приблизительно 5 миллиардов лет. Жизнь на земном шаре обусловлена влиянием его энергии.
Солнечному свету подвластно всё на планете, все живые организмы. Большой выброс энергии с поверхности красного гиганта влияет на жизнедеятельность, магнитное поле и атмосферу планеты. Светило во много раз превосходит по величине и массе земной шар. Его радиус равен 695,5 млн км. Внутри ядра происходит процесс плавления, при котором выделяется свет и активные частицы. Расположение небесных тел друг от друга играет решающую роль в жизнедеятельности на планете. Следовательно, какое расстояние от Земли до Солнца в цифрах приведено ниже.
Взаимодействие космических объектов
Голубая планета является третьей по удалённости от красного гиганта с возрастом в 4,5 миллиарда лет. Её идеальное расположение обязано зарождением жизни. Земная ось наклонена и объект находится лицом к светилу под разными углами. Планета движется по эллиптической орбите вокруг солнца против часовой стрелки. Несмотря на хорошую видимость светила из космоса, объекты солнечной системы находятся на внушительном километраже друг от друга. Сколько от Земли до Солнца километров, выяснили учёные — астрофизики.
Точные цифры
Среднее расстояние от Земли до Солнца составляет порядка 149 млн км. Эта цифра в 390 раз больше, чем удалённость от земного шара до его спутника — Луны. Объект имеет 2 точки афелия и перигелия.
Афелий — земная точка, когда она дальше всего расположена от звезды на эллиптической траектории.
Перигелия — когда небесное тело ближе всего находится к светилу.
Исходя из данных, расстояние от Солнца до Земли в километрах варьируется. Так, в афелии оно составляет 152,083 млн км в периоде со 2 по 5 июля. В точке перигелии километраж составляет 147,117 млн км. приблизительно со 2 числа января по 5.
Солнечный свет доходит до поверхности земного шара за отрезок в 8 минут, 19 секунд. Люди всегда видят светило ровно 8 минут назад. Для измерения космического пространства за единицу берут световой год. Это километраж, который солнечный луч преодолевает за год, то есть 365 дней. Его скорость равняется 300 тысячам километров в секунду.
Человечество освоило космическое пространство, но возможно ли преодолеть отрезок длиною в 150 млн. км. до источника света? Если представить путешествие на машине, то потребуется 200 лет. На современном самолёте около 20 лет. Долететь до светила на космическом корабле удастся за полных 8 месяцев. Однако это путешествие в один конец. Температура раскалённой звезды в 10 тысяч градусов Цельсия не оставит шансов на выживание.
Источник
Можно ли долететь до Светила: расстояние между Землей и Солнцем
С самых давних времён, глядя в небо на Солнце, каждый мечтатель, хоть раз в жизни задумывается о загадках, которые таит это светило. Что же оно скрывает? Какое расстояние между Землей и Солнцем? Человек, находящийся в поисках, может только догадываться и предполагать. Но некоторые факты уже открыты, и в этой статье автор хочет осветить некоторые из них….
Размеры Солнца и другие числа
Солнце – это молодая звезда третьего поколения, она являет собой желтого карлика. Диаметр Солнца в километрах составляет приблизительно 1.392.000.000 км (примерно 109 диаметров Земли), весом 1,9885·кг (около 322940 масс Земли).
Чтобы узнать радиус Солнца в километрах, необходимо его диаметр разделить на два. Образовалось оно из останков небесных тел предыдущих поколений. Приблизительный возраст равен 4,57 миллиарда лет, то есть сейчас оно находится на середине своей жизни.
Солнце можно охарактеризовать, как источник энергии и жизни на Земле. В будущем, оно же станет и причиной исчезновения голубой планеты.
Радиус Солнца в течение тысячелетий может как увеличиваться, так и уменьшаться, в зависимости от реакций, протекающих на поверхности.
Состав
В состав небесного светила в основном входят:
Все остальные элементы – металлы, они составляют менее 2% от общего веса. Свой состав солнце унаследовало от межзвёздной среды, в которой оно образовалось. Ядро простирается от центра примерно на 20-25% до его радиуса. Температура в ядре около 15,7 миллионов Кельвинов, а на поверхности приблизительно 5800 Кельвинов.
Мощность
Мощность равна приблизительно 1368 Вт энергии на 1 квадратный метр площади Земли. Часть энергии при этом задерживается в атмосфере, в итоге поверхности достигает около 1000 Вт на метр квадратный при ясных погодных условиях, когда Солнце находится в зените.
Солнечный свет в верхней части атмосферы Земли состоит на 50% из инфракрасного света, 40% видимого и 10% ультрафиолетового.
Атмосфера отфильтровывает более 70% ультрафиолета.
Расстояние
Многим людям интересно, сколько километров от нашей планеты до светила. Расстояние от Земли до Солнца непостоянно. Оно варьируется от 147 до 152 миллионов километров по причине вытянутости орбиты Земли. Самое короткое расстояние называется «перигелий», Земля находится в нём с 2 по 5 января, а самое длинное «афелий» – с 2 по 5 июля. В течение года наша планета перемещается от одной точки в другую. И так по кругу. Эти незначительные изменения никак не влияют на климат на Земле. Ученые знают, как определить расстояние до Солнца в любое время года. Для этого существуют специальные формулы.
Внимание! Удаленность от Солнца ближайшей планеты Меркурий составляет 58 млн. км.
Диаметр Солнца в километрах, как и другие расстояния в масштабах космоса, измерять не всегда удобно. Существуют и другие единицы измерения космического пространства. Так в световых годах, время прохождения света от Солнца до Земли составляет около 8 минут 20 секунд. То есть, глядя на Солнце мы видим его таким, каким оно было 8 минут назад. Световой же год – это расстояние, которое луч света проходит за тропический год.
Как же определялась дистанция
Какое расстояние между Землей и Солнцем? Астрономы с древних времён задавались таким вопросом. И в 1673 году Джованни Доменико Кассини, итало-французский инженер и астроном, путём вычисления параллакса Марса сумел определить дистанцию до Солнца. Сделал он это из Парижа и после математических вычислений определил, что от Земли до Солнца 138,5 миллионов километров. Это приблизительно на 11,5 миллионов километров меньше за действительность, но по меркам тех времён такое достижение являлось прорывом в науке.
В 60-х годах двадцатого века для вычисления промежутков стали использовать метод радиолокации. Суть в том, что к небесному объекту отправляют короткий и мощный сигнал, а затем получают его отражение. Быстрота распределения радиоволн в космосе равна скорости света, поэтому если точно засечь время прохождения импульса, легко вычислить и дистанцию до любого, не только космического, объекта.
Вот так звездочёты уточнили расстояния до космических объектов. А также было выведено значение астрономической единицы: 1 а. е. = 149.597.870 км +- 1 км. Такой точности оказалось достаточно для науки. В практике используется расстояние, округлённое до 149.600.000 км, оно равняется параллаксу Солнца – 8,794 секунды дуги.
Как добраться до Солнца
Можно ли добраться на ракете до горячей звезды? В принципе, долететь до Солнца для современного человека – не проблема.
Суть состоит в том, что после взлёта с Земли, аппарат должен замедлить свою скорость настолько, чтобы она стала меньше скорости движущейся по орбите Земли.
Сойдя с орбиты, аппарат начнёт притягиваться Солнцем, и по спирали падать на его поверхность. Стоит лишь помнить, что это путешествие – в один конец. Аппарат просто-напросто сгорит ещё на подлёте к Солнцу.
Но, если представить, что этого не случится, то путешествие на космическом корабле займёт около 7-8 месяцев. При таком огромном расстоянии, это не слишком длительный срок.
Исследования
В каком году ученые всерьез заинтересовались звездой? Первые наблюдения за Солнцем вне атмосферы Земли были начаты в конце 50-х годов ХХ века. В них учавствовали «Спутник-2», «Луна-1» и «Луна-2», американские аппараты серии «Пионер» в 60-х. Все они заложили фундамент исследований Солнца, которые продолжаются и до сегодня.
Очень важной программой является «SOHO», запущенный 2.12.95 аппарат. Кроме своих первостепенных задач, он выполнил множество других.
Например, за 15 лет обнаружил 2000 комет. Таким образом, наблюдения и исследования Солнца, косвенным путём решают ряд других, менее значимых, но, в то же время, важных задач.
Но это не последнее, на что решился человек. 11.02.10 американцы запустили Atlas V, которая выведет на орбиту Обсерваторию солнечной динамики (SDO).
Внимание! Учёные из НАСА не отчаиваются в попытках и работают над созданием материала, который будет выдерживать температуру выше 1400 градусов Цельсия. Они хотят запустить аппарат на расстояние в 6.400.000 км от Солнца и более тщательно исследовать светило. Это позволит ответить на множество фундаментальных вопросов, таких как будет ли жизнь после Солнца и другие.
Миссия граничит между фантастикой и реальностью. И мало кто из существующих сейчас людей знает, в какое вообще удивительное время мы живём. Время открытий и возможностей. Время начала космических путешествий. Время, когда возможно всё.
Солнце 5 лет наблюдений
Земля и Солнце масштабы
Однажды, Солнце – наш родитель погибнет, это факт. И как отнестись к этому факту, зависит от нас. Можно паниковать, можно сравнить это с библейским апокалипсисом и смириться, а можно искать пути решения. Необходимо тщательно изучать вопрос и направлять все ресурсы на решение загадок и поиск ответов.
Источник