Aquesta lliçó va ser redactada per un Local Solar System Membre de l' equip de la Fundació i podria ser millorat per un revisor qualificat. Esteu qualificat en aquest tema? Suggereix una edició
Escala de caminar
Obre pàgina completaTot aquí està a escala real: mides i distàncies en la mateixa proporció. Cada píxel que es desplaci us porta 3.000 km.
Cada imatge que heu vist del sistema solar ha espremit aquest buit.
Mercuri està per davant, on la llum del sol és gairebé set vegades més forta que a la Terra.
Encara res. Heu creuat 16,8 milions km des de Mercuri.
La llum solar que passa per vostè ha deixat el Sol fa 5 min 5 s.
La Terra està per davant, mira com de petita resulta la llar.
Març encara està 58,8 milions km per davant.
Un missatge de ràdio des de la Terra triga entre 3 i 22 minuts a arribar a Mart, depenent d'on estiguin els dos planetes.
Podríeu alinear 4.611 Terres al costat de l'altre en l'espai que heu creuat des de Terra.
Estàs 14% del camí des de Març a Ceres.
Encara res. Heu creuat 53,1 milions km des de Març.
La llum solar que passa per vostè ha deixat el Sol fa 17 min 6 s.
Ceres encara està 79,6 milions km per davant.
Estàs dins del cinturó d'asteroides. Has colpejat res? De mitjana, els asteroides estan a un milió de quilòmetres d'aparença.
Podríeu alinear 12.497 Terres al costat de l'altre en l'espai que heu creuat des de Març.
Estàs 17% del camí des de Ceres a Júpiter.
Encara res. Heu creuat 122 milions km des de Ceres.
La llum solar que passa per vostè ha deixat el Sol fa 33 min 8 s.
Júpiter encara està 122 milions km per davant.
Podríeu alinear 23.846 Terres al costat de l'altre en l'espai que heu creuat des de Ceres.
Estàs 10% del camí des de Júpiter a Saturn.
Encara res. Heu creuat 130 milions km des de Júpiter.
La llum solar que passa per vostè ha deixat el Sol fa 54 min 5 s.
Saturn encara està 389 milions km per davant.
La Voyager 1 va trigar uns 20 mesos a volar de Júpiter a Saturn.
Podríeu alinear 30.529 Terres al costat de l'altre en l'espai que heu creuat des de Júpiter.
Estàs 70% del camí des de Júpiter a Saturn.
Encara res. Heu creuat 519 milions km des de Júpiter.
La llum solar que passa per vostè ha deixat el Sol fa 1 h 16 min.
Urà encara està 1,31 milers de milions km per davant.
Podríeu alinear 20.605 Terres al costat de l'altre en l'espai que heu creuat des de Saturn.
Estàs 27% del camí des de Saturn a Urà.
Encara res. Heu creuat 525 milions km des de Saturn.
Urà orbita el doble de lluny del Sol que Saturn. Com més enllà anem, més buit es torna.
La llum solar que passa per vostè ha deixat el Sol fa 2 h 3 min.
Urà encara està 525 milions km per davant.
Podríeu alinear 82.418 Terres al costat de l'altre en l'espai que heu creuat des de Saturn.
Estàs 82% del camí des de Saturn a Urà.
Encara res. Heu creuat 1,31 milers de milions km des de Saturn.
La llum solar que passa per vostè ha deixat el Sol fa 2 h 48 min.
Neptune encara està 1,33 milers de milions km per davant.
Podríeu alinear 34.840 Terres al costat de l'altre en l'espai que heu creuat des de Urà.
Estàs 36% del camí des de Urà a Neptune.
Encara res. Heu creuat 740 milions km des de Urà.
La Voyager 2 va necessitar uns tres anys i mig per creuar aquesta bretxa, des d'Urà el 1986 fins a Neptú el 1989.
La llum solar que passa per vostè ha deixat el Sol fa 3 h 37 min.
Neptune encara està 444 milions km per davant.
Podríeu alinear 104.519 Terres al costat de l'altre en l'espai que heu creuat des de Urà.
Estàs 91% del camí des de Urà a Neptune.
Encara res. Heu creuat 129 milions km des de Neptune.
La llum solar que passa per vostè ha deixat el Sol fa 4 h 24 min.
El cinturó de Kuiper: un anell de mons gelats tan estesos que després de Plutó, New Horizons va volar a prop d'un sol d'ells.
Plutó encara està 906 milions km per davant.
Podríeu alinear 50.798 Terres al costat de l'altre en l'espai que heu creuat des de Neptune.
Estàs 55% del camí des de Neptune a Plutó.
Encara res. Heu creuat 906 milions km des de Neptune.
La New Horizons, una de les naus espacials més ràpides que s'hagin llançat mai, va trigar nou anys i mig a arribar a Plutó.
La llum solar que passa per vostè ha deixat el Sol fa 5 h 15 min.
Plutó encara està 129 milions km per davant.
Desplaça' t cap avall dins del marc per volar cap a fora, o inicia el pilot automàtic a sota.
Final del viatge
Mira enrere, aquesta estrella brillant és el Sol.
Taula de dades (alternativa de text)
| Món | Diàmetre | Distància del Sol | Temps de viatge de la llum des del Sol | px |
|---|---|---|---|---|
| Mercuri | 4.879 km | 0,387 o | 3 min 13 s | 19.303 |
| Venus | 12.104 km | 0,723 o | 6 min 1 s | 36.070 |
| Terra | 12.742 km | 1 o | 8 min 19 s | 49.866 |
| Març | 6.779 km | 1,52 o | 12 min 40 s | 75.981 |
| Ceres | 939 km | 2,77 o | 23 min 0 s | 137.907 |
| Júpiter | 139.822 km | 5,2 o | 43 min 16 s | 259.447 |
| Saturn | 116.464 km | 9,54 o | 1 h 19 min | 475.555 |
| Urà | 50.724 km | 19,2 o | 2 h 40 min | 956.886 |
| Neptune | 49.244 km | 30,1 o | 4 h 10 min | 1.499.465 |
| Plutó | 2.377 km | 39,6 o | 5 h 29 min | 1.974.125 |
Gairebé totes les imatges del sistema solar són mentida. Per a cabre en una pàgina, els planetes s’espremen junts i es fan més grans. Camina-hi a escala real i descobriràs la veritable estrella de l’espectacle: l’espai buit.
El sistema solar és principalment espai buit, i aquest buit és tota la història.
Mira
La majoria de les imatges del sistema solar comprimeixen els planetes com si fossin perles en una corda, i els dibuixen massa grans. Han de ser-ho: a escala real, una pàgina estaria gairebé completament buida.
Endevina primer: si el Sol fos una pilota de platja, a quina distància estaria la Terra? Un pas? Una habitació? Un carrer?
Un carrer. Amb el Sol com una pilota d’1 metre, la Terra és un pèsol de 9 mm a uns 107 metres: aproximadament la longitud d’un camp de futbol. Tingues aquesta imatge en ment mentre viatges.
El Passeig a escala de dalt es dibuixa a escala real: mides i distàncies en la mateixa proporció. Cada píxel que es desplaça et porta 3.000 km. Desplaçar-se dins del marc, prémer Següent món o tocar un planeta en el mapa de viatge a la part superior.
- El mapa del viatge també s’ha d’escalar. El marcador blanc ets tu. Noteu com el Sol i els quatre planetes interiors s’ apleguen a l’ extrem esquerre.
- El odòmetre compta els quilòmetres i el temps que ha tardat la llum del sol a arribar on ets.
- Quan us atureu prop d’ un món, la càmera es bloqueja i s’ inclina cap a dins (el zoom es mostra al costat de la barra d’ escala), i una targeta us diu on esteu.
- La Terra, un globus de 12.742 km de diàmetre, està a gairebé 50.000 píxels desplaçats del Sol. Neptú és a uns 1,5 milions de píxels de distància.
Noteu com gran part del viatge és només negre, amb només unes poques línies de narració que passen. Aquest és el sistema solar real: mons minúsculs separats per un enorme buit.
Entesos
Un model d’escala divideix cada longitud pel mateix nombre. Aquí el nombre és 3.000: 3.000 km d’espai real esdevenen 1 píxel.
| Món | Diàmetre real | Diameter at 1 px = 3,000 km | Distància del Sol | A aquesta escala |
|---|---|---|---|---|
| Sol | 1,391,400 km | 464 ppp | 0 | 0 |
| Terra | 12,742 km | 4 ppp | 149.6 million km | 49,866 px |
| Júpiter | 139,822 km | 47px | 778.3 million km | 259,437 px |
| Neptune | 49,244 km | 16 ppp | 4,498 million km | 1,499,000 px |
Una comparació útil utilitza el Sol com una bola d’1 metre. Divide everything by the Sun’s diameter (1.39 million km):
- La Terra és un pèsol de 9 mm, a 107 m.
- Júpiter és un pomelo de 10 cm, a 560 m.
- Neptú és una bola de 3,5 cm, a 3,2 km.
- L’estrella més propera, Pròxima Centauri, seria una altra bola a uns 29.000 km de distància: més de dos terços del camí al voltant de la Terra real.
Intenta el pilot automàtic a 1×, la velocitat real de la llum. Es mou 100 píxels per segon, que es sent lent en pantalla. La llum solar real necessita 8 minuts per arribar a la Terra i més de 4 hores per arribar a Neptú. Els paràmetres més ràpids comprimeixen el temps, no la distància: el pilot automàtic encara frena i fa pauses a cada món.
Endevina primer: desplaçant- vos amb la roda del ratolí, us moveu més ràpid o lent que la llum?
Molt més ràpid. Un moviment ràpid de la roda et porta milions de quilòmetres per segon, sovint deu vegades o més la velocitat de la llum; la lectura de velocitat sota l’odomètric ho mostra. Tot i així, els planetes exteriors triguen molt de temps a arribar. Així de grans són les distàncies.
Mestre
Dues compressions separades distorsionen els diagrames normals: l’escala size i l’escala distance. La relació de la distància Sol-Neptú (4,5 × 10⁹ km) al diàmetre de la Terra (1,27 × 10⁴ km) és d’uns 350.000. Una pantalla de 1.000 píxels d’alçada pot resoldre un rang d’uns 1.000, de manera que cap imatge estàtica pot mostrar els planetes i el seu espaiament. El zoom interactiu, els eixos logarítmics o un model de longitud de desplaçament com aquest són les úniques opcions honestes.
És per això que l’ orrery d’ aquest lloc ofereix dos modes. Escala llegible comprimeix la distància amb una arrel quadrada (r_ screen ∝ √r) i dibuixa els planetes en mides llegibles fixes. Escala veritable és lineal tant en mida com en distància, de manera que els planetes s’ esvaeixen a punts subpíxel.
El buit té conseqüències per als vols espacials. Viatgejar entre planetes no és com conduir entre ciutats: els planetes es mouen, les distàncies són enormes i el cost de l’energia depèn molt més dels canvis de velocitat que de la distància. Aquesta idea, delta-v, és al cor del camí Navigator.
Un últim fet d’ escala: cinturó d’ asteroides, sovint dibuixat com un camp ple de roques, és tan escassa que les naus espacials el creuen sense cap maniobra especial. El cinturó de Kuiper més enllà de Neptú és encara més buit.
Intenta-ho.
Estableix la velocitat del pilot automàtic a 1x i prem 'Viatja a la velocitat de la llum'. Mira el rellotge de temps- llum mentre arribes a la Terra: uns 8 minuts i 20 segons. Abans de mirar la taula, endevina quant triga el mateix viatge fins a Neptú i després comprova- ho.
Els reptes són on s'aprenen les coses.
Quiz ràpid
3 preguntes ràpides. Trieu una resposta per veure si teniu raó.
-
If the Sun were a ball 1 metre wide, about how big would Earth be?
- A Una pilota de futbol
- B Un pomelo.
- C Fa uns 9 mil·límetres, com un pèsol.
- D Al voltant d' 1 mil· límetre
Mostra la resposta
C. Fa uns 9 mil·límetres, com un pèsol. El Sol és aproximadament 109 vegades més ample que la Terra, de manera que 1 m ÷ 109 ≈ 9 mm.
-
A la mateixa escala, a quina distància estaria la Terra del Sol d'1 metre?
- A Al voltant d' 1 metre
- B Al voltant de 10 metres
- C Al voltant de 107 metres
- D Al voltant d' 1 quilòmetre
Mostra la resposta
C. Al voltant de 107 metres 1 UA és al voltant de 107,5 diàmetres solars, així que la Terra seria un pèsol a la longitud d'un camp de futbol.
-
Per què la majoria dels dibuixos del sistema solar mostren els planetes junts?
- A Perquè són molt propers.
- B Perquè a escala real els planetes serien massa petits per veure'ls a la pàgina
- C Perquè els dibuixos mostren els planetes en la seva aproximació més propera
- D A causa de la contaminació lumínica
Mostra la resposta
B. Perquè a escala real els planetes serien massa petits per veure'ls a la pàgina
Línia final
- Jugat amb l' interactiu
- Llegeix la lliçó
- He fet el repte
- He fet el qüestionari
Marca la lliçó com a completada per desar- la al progrés en aquest dispositiu.
Lliçó acabada. Ben fet!
Següent Dies i anys en cada mónParaules en aquesta lliçó
Fonts
- NASA NSSDCA Planetary Fact Sheet (diameters, distances)
- JPL SSD: Approximate Positions of the Planets (semi-major axes)
- NASA NSSDCA: Schoolyard Solar System scale model
Aquesta lliçó està sota llicència CC BY-SA 4.0.