وقد صاغ هذا الدرس Local Solar System عضو فريق المؤسسة ويمكن تحسينه بواسطة مراجع مؤهل. هل أنت مؤهل في هذا الموضوع؟
المشي على السلم
الصفحة الكاملةكل شيء هنا على المقياس الحقيقي: الأحجام والمسافات في نفس النسبة. كل بكسل تحركه يحملك 3,000 كم.
واصلوا التصفح كل صورة رأيتموها من النظام الشمسي ضغطت هذا الفراغ خارجا
ومركب العذراء في المقدمة، حيث ضوء الشمس أقوى سبعة أضعاف تقريبا مما هو عليه على الأرض.
لا شيء بعد. لقد عبرت 16.8 مليون كم منذ عطارد.
ضوء الشمس الذي يمر من خلالك الآن غادر الشمس منذ 5 د 5 ث.
الأرض أمامنا، انظر كيف أن البيت الصغير قد تبين أنه صغير
المريخ لا يزال 58.8 مليون كم متقدما.
وتستغرق الرسالة اللاسلكيّة من الأرض ما بين 3 و22 دقيقة للوصول إلى المريخ، وذلك حسب موقع الكوكبين.
يمكنك أن تضع 4,611 الأرض جنبا إلى جنب في الفضاء الذي عبرته منذ الأرض.
أنت 14% من الطريق من المريخ إلى سيريس.
لا شيء بعد. لقد عبرت 53.1 مليون كم منذ المريخ.
ضوء الشمس الذي يمر من خلالك الآن غادر الشمس منذ 17 د 6 ث.
سيريس لا يزال 79.6 مليون كم متقدما.
أنت داخل حزام الكويكبات هل أصبت بأي شيء في المتوسط تبعد الكويكبات عن بعضها البعض حوالي مليون كيلومتر
يمكنك أن تضع 12,497 الأرض جنبا إلى جنب في الفضاء الذي عبرته منذ المريخ.
أنت 17% من الطريق من سيريس إلى المشتري.
لا شيء بعد. لقد عبرت 122 مليون كم منذ سيريس.
ضوء الشمس الذي يمر من خلالك الآن غادر الشمس منذ 33 د 8 ث.
المشتري لا يزال 122 مليون كم متقدما.
يمكنك أن تضع 23,846 الأرض جنبا إلى جنب في الفضاء الذي عبرته منذ سيريس.
أنت 10% من الطريق من المشتري إلى زحل.
لا شيء بعد. لقد عبرت 130 مليون كم منذ المشتري.
ضوء الشمس الذي يمر من خلالك الآن غادر الشمس منذ 54 د 5 ث.
زحل لا يزال 389 مليون كم متقدما.
استغرق فوياجر 1 حوالي 20 شهرا للطيران من المشتري إلى زحل.
يمكنك أن تضع 30,529 الأرض جنبا إلى جنب في الفضاء الذي عبرته منذ المشتري.
أنت 70% من الطريق من المشتري إلى زحل.
لا شيء بعد. لقد عبرت 519 مليون كم منذ المشتري.
ضوء الشمس الذي يمر من خلالك الآن غادر الشمس منذ 1 س 16 د.
أورانوس لا يزال 1.31 مليار كم متقدما.
يمكنك أن تضع 20,605 الأرض جنبا إلى جنب في الفضاء الذي عبرته منذ زحل.
أنت 27% من الطريق من زحل إلى أورانوس.
لا شيء بعد. لقد عبرت 525 مليون كم منذ زحل.
يدور أورانوس ببعد ضعف مسافة زحل عن الشمس، وكلما ذهبت إلى أبعد من ذلك كلما أصبح أفراغاً.
ضوء الشمس الذي يمر من خلالك الآن غادر الشمس منذ 2 س 3 د.
أورانوس لا يزال 525 مليون كم متقدما.
يمكنك أن تضع 82,418 الأرض جنبا إلى جنب في الفضاء الذي عبرته منذ زحل.
أنت 82% من الطريق من زحل إلى أورانوس.
لا شيء بعد. لقد عبرت 1.31 مليار كم منذ زحل.
ضوء الشمس الذي يمر من خلالك الآن غادر الشمس منذ 2 س 48 د.
نبتون لا يزال 1.33 مليار كم متقدما.
يمكنك أن تضع 34,840 الأرض جنبا إلى جنب في الفضاء الذي عبرته منذ أورانوس.
أنت 36% من الطريق من أورانوس إلى نبتون.
لا شيء بعد. لقد عبرت 740 مليون كم منذ أورانوس.
واستغرق فوياجر 2 نحو ثلاث سنوات ونصف لكي يعبر هذه الفجوة، من أورانوس في عام 1986 إلى نبتون في عام 1989.
ضوء الشمس الذي يمر من خلالك الآن غادر الشمس منذ 3 س 37 د.
نبتون لا يزال 444 مليون كم متقدما.
يمكنك أن تضع 104,519 الأرض جنبا إلى جنب في الفضاء الذي عبرته منذ أورانوس.
أنت 91% من الطريق من أورانوس إلى نبتون.
لا شيء بعد. لقد عبرت 129 مليون كم منذ نبتون.
ضوء الشمس الذي يمر من خلالك الآن غادر الشمس منذ 4 س 24 د.
حزام كويبر: حلقة من العوالم الجليدية المنتشرة بحيث أن نيو هورايزونز، بعد بلوتون، لم يقترب إلا من واحد منها.
بلوتو لا يزال 906 مليون كم متقدما.
يمكنك أن تضع 50,798 الأرض جنبا إلى جنب في الفضاء الذي عبرته منذ نبتون.
أنت 55% من الطريق من نبتون إلى بلوتو.
لا شيء بعد. لقد عبرت 906 مليون كم منذ نبتون.
لقد استغرقت المركبة الفضائية نيو هورايزونز، وهي واحدة من أسرع المركبات الفضائية التي أطلقت على الإطلاق، تسع سنوات ونصف السنة للوصول إلى بلوتو. ويبلغ ضوء الشمس متوسط المسافة إلى بلوتو في نحو خمس ساعات ونصف الساعة.
ضوء الشمس الذي يمر من خلالك الآن غادر الشمس منذ 5 س 15 د.
بلوتو لا يزال 129 مليون كم متقدما.
حرك إلى أسفل داخل الإطار للطيران إلى الخارج، أو إبدأ الطيار الآلي أدناه.
نهاية الرحلة
انظر إلى الوراء، ذلك النجم الساطع هو الشمس
جدول البيانات (نص بديل)
| العالم | القطر | المسافة من الشمس | زمن سفر الضوء من الشمس | بيكسل |
|---|---|---|---|---|
| عطارد | 4,879 كم | 0.387 أو | 3 د 13 ث | 19,303 |
| الزهرة | 12,104 كم | 0.723 أو | 6 د 1 ث | 36,070 |
| الأرض | 12,742 كم | 1 أو | 8 د 19 ث | 49,866 |
| المريخ | 6,779 كم | 1.52 أو | 12 د 40 ث | 75,981 |
| سيريس | 939 كم | 2.77 أو | 23 د 0 ث | 137,907 |
| المشتري | 139,822 كم | 5.2 أو | 43 د 16 ث | 259,447 |
| زحل | 116,464 كم | 9.54 أو | 1 س 19 د | 475,555 |
| أورانوس | 50,724 كم | 19.2 أو | 2 س 40 د | 956,886 |
| نبتون | 49,244 كم | 30.1 أو | 4 س 10 د | 1,499,465 |
| بلوتو | 2,377 كم | 39.6 أو | 5 س 29 د | 1,974,125 |
كل صورة تقريباً من المجموعة الشمسية كاذبة لكي تتناسب على صفحة واحدة، الكواكب مضغوطة معاً و تفجرت في الحجم. إذا مشيت في المقياس الحقيقي ستكتشف النجم الحقيقي للعرض: الفضاء الفارغ.

النظام الشمسي هو في معظمه فضاء فارغ، وهذا الفراغ هو القصة بأكملها.
انظر
معظم صور النظام الشمسي تضغط على الكواكب مع بعضها مثل الخرز على شريط، و ترسمها كبيرة جدا. وعليهم أن يفعلوا ذلك: ففي المقياس الحقيقي، ستكون الصفحة فارغة تماما تقريبا.
خمن أولاً: إذا كانت الشمس كرة شاطئ، فما المسافة التي ستبعد الأرض عنها؟ خطوة؟ غرفة؟ شارع؟
شارع مع الشمس ككرة 1 متر، الأرض هي بذور 9 ملليمتر حوالي 107 متر: تقريبا طول ملعب لكرة القدم. ضع هذه الصورة في ذهنك عندما تسافر
تم رسم المشي على المقياس أعلاه بمقياس حقيقي: الأحجام والمسافات في نفس النسبة. كل بكسل تحركه يحملك 3000 كيلومتر تصفح داخل الإطار، اضغط على العالم التالي، أو انقر على كوكب على خريطة الرحلة في الأعلى.
- خريطة الرحلة يجب أن تكون على المقياس أيضاً. العلامة البيضاء هي أنت لاحظ كيف أن الشمس والكواكب الداخلية الأربعة تتجمع معاً في أقصى اليسار.
- اللجنة الفرعية عداد المسافات يحسب الكيلومترات والوقت الذي استغرقه ضوء الشمس للوصول إلى حيث أنت.
- عندما تتوقف بالقرب من عالم ما، تغلق الكاميرا وتميل إلى الداخل (يظهر التقريب بجانب شريط المقياس)، وتخبرك بطاقة أين أنت.
- Earth، الكرة الأرضية 12,742 كيلومتر في العرض، هي تقريبا 50,000 بكسل متحركة من الشمس. Neptune يبعد حوالي 1.5 مليون بكسل.
لاحظ كيف أن الكثير من الرحلة هو أسود فقط، مع مجرد بضع خطوط من السرد تنجرف في الماضي. هذا هو النظام الشمسي الحقيقي: عوالم صغيرة تفصل بينها فراغات هائلة.
فهمت
ويقسم النموذج المقياسي كل طول على نفس الرقم. هنا الرقم هو 3,000: 3,000 كم من الفضاء الحقيقي يصبح 1 بكسل.
| العالم | القطر الفعلي | القطر عند 1 بيكسل = 3,000 كيلومتر | المسافة من الشمس | على هذا النطاق |
|---|---|---|---|---|
| شمس | 1,391,400 كيلومتر | 464 بكسل | 0 | 0 |
| الأرض | 12,742 كيلومتر | 4 بكسل | 149.6 مليون كيلومتر | 49.866 بكسل |
| المشتري | 139,822 كيلومتر | 47 بيكسل | 778.3 مليون كيلومتر | 259.437 بكسل |
| نبتون | 49,244 كيلومتر | 16 بيكسل | 4,498 مليون كم | 1,499,000 px |
مقارنة مفيدة تستخدم Sun as a 1-metre ball. قسم كل شيء على قطر الشمس (1.39 مليون كيلومتر):
- الأرض هي بذور من 9 ملليمترات على بعد 107 أمتار
- المشتري هو 10 سم جريب فروت، على بعد 560 متر.
- نبتون هو رخام بطول 3.5 سنتيمتر، على بعد 3.2 كيلومتر.
- أقرب نجم، بروكسيما سنتور، سيكون الكرة الأخرى على بعد حوالي 29,000 كم: أكثر من ثلثي الطريق حول الأرض الحقيقية.
جرب الطيار الآلي على 1 ×، سرعة الضوء الحقيقية. أنت تتحرك 100 بكسل في الثانية، وهذا يبدو بطيئاً على الشاشة. إن ضوء الشمس الحقيقي يحتاج حقاً إلى 8 دقائق ليصل إلى الأرض وأكثر من 4 ساعات ليصل إلى نبتون. الإعدادات الأسرع تضغط الوقت، وليس المسافة: الطيار الآلي لا يزال يكبح ويتوقف في كل عالم.
خمن أولاً: عند التنقل بعجلة الفأرة، هل أنت تتحرك بسرعة أكبر أم أبطأ من سرعة الضوء؟
أسرع بكثير إن حركة سريعة تنقلك ملايين الكيلومترات في الثانية، وغالبا ما تكون عشرة أضعاف أو أكثر من سرعة الضوء؛ وتظهر ذلك قراءة السرعة تحت عداد المسافة. حتى مع ذلك، يستغرق الوصول إلى الكواكب الخارجية وقتاً طويلاً. هذه هي المسافة الكبيرة.
الماجستير
هناك ضغطان منفصلان يشوهان الرسوم البيانية العادية: مقياس size ومقياس distance. نسبة المسافة بين الشمس ونبتون (4.5 × 10⁹ كم) إلى قطر الأرض (1.27 × 10⁴ كم) هي حوالي 350,000. يمكن لشاشة بطول 1,000 بكسل أن تحل نطاقا من حوالي 1,000، لذلك لا يمكن لأي صورة ثابتة واحدة أن تظهر كلا الكواكب والمسافات بينها. التقريب التفاعلي، المحاور اللوغاريتمية أو نموذج طول الملف مثل هذا هي الخيارات الصادقة الوحيدة.
وهذا هو أيضا السبب الذي يجعل المخطط على هذا الموقع يوفر نمطين. Readable scale تضغط المسافة مع جذر مربع (r_screen ∝ √r) وترسم الكواكب بأحجام مقروءة ثابتة. True scale خطي في كل من الحجم والمسافة، وبالتالي تنكمش الكواكب إلى نقاط دون البكسل.
ولهذا الفراغ عواقب على الرحلات الفضائية. والسفر بين الكواكب ليس مثل القيادة بين المدن: فالكواكب تتحرك، والمسافات هائلة، وتعتمد تكلفة الطاقة على التغيرات في السرعة أكثر من اعتمادها على المسافة. تلك الفكرة، delta-v، هي في قلب مسار الملاحة.
حقيقة أخيرة تتعلق بالمقياس: حزام الكويكباتوكثيرا ما يرسم كوكب الزهرة على أنه حقل صخري مكتظ ، وهو من الندرة بحيث تعبره المركبات الفضائية دون أي مناورات خاصة . أما حزام كويبر الذي يتجاوز نبتون فهو أفراغ أكثر من ذلك.
جربها
حدد سرعة الطيار الآلي إلى 1× ثم اضغط على 'السفر بسرعة الضوء'. انظر إلى ساعة الزمن الضوئي عندما تصل إلى الأرض: حوالي 8 دقائق و20 ثانية. قبل أن تنظر إلى الجدول، تخمن كم تستغرق نفس الرحلة إلى نبتون، ثم تحقق من ذلك.
عظيم، التحديات هي حيث التعلم يبقى
اختبار سريع
3 أسئلة سريعة، اختر إجابة لمعرفة ما إذا كنت على حق
-
إذا كانت الشمس كرة بعرض 1 متر، ما هو حجم الأرض؟
- A كرة قدم
- B جريب فروت
- C حوالي 9 ملليمترات، مثل البازلاء
- D حوالي 1 ملليمتر
أظهر الإجابة
C. حوالي 9 ملليمترات، مثل البازلاء الشمس هي حوالي 109 أضعاف أوسع من الأرض، لذلك 1 م ÷ 109 ≈ 9 مم.
-
وبذلك المقياس ذاته، ما هي المسافة التي ستكون الأرض على بعدها من الشمس بمقدار 1 متر؟
- A حوالي 1 متر
- B حوالي 10 أمتار
- C حوالي 107 أمتار
- D حوالي 1 كيلومتر
أظهر الإجابة
C. حوالي 107 أمتار 1 AU هو حوالي 107.5 قطرات الشمس، لذلك الأرض ستكون البازلاء حول طول ملعب لكرة القدم بعيداً.
-
لماذا تظهر معظم رسومات النظام الشمسي الكواكب قريبة من بعضها البعض؟
- A لأنهم قريبون حقاً
- B لأن الكواكب في المقياس الحقيقي ستكون صغيرة جداً لرؤيتها على الصفحة .
- C لأن الرسومات تظهر الكواكب عند أقرب اقتراب منها
- D بسبب التلوث الضوئي
أظهر الإجابة
B. لأن الكواكب في المقياس الحقيقي ستكون صغيرة جداً لرؤيتها على الصفحة .
خط النهاية
- لعبت مع التفاعلية
- اقرأ الدرس
- لقد فعلت التحدي
- أخذت الاختبار
علامة الدرس كامل لحفظه إلى تقدمك على هذا الجهاز.
الدرس انتهى، أحسنت
التالي الأيام والسنوات في كل عالمالكلمات في هذا الدرس
المصادر
- NASA NSSDCA Planetary Fact Sheet (diameters, distances)
- JPL SSD: Approximate Positions of the Planets (semi-major axes)
- NASA NSSDCA: Schoolyard Solar System scale model
هذا الدرس مرخص CC BY-SA 4.0.