Vores plads i rummet

Se op på en klar nat, og hver stjerne du kan se med dine egne øjne tilhører én galakse, Mælkevejen. Du står på en roterende stenkugle, der kredser om en almindelig stjerne blandt milliarder. Denne lektion finder ud af præcis hvor.

Hver eneste stjerne, du kan se med dine egne øjne, tilhører Mælkevejen.

Se.

Stå udenfor på en klar nat. Jorden under dine fødder er en del af en klippekugle, der er 12.742 km bred. Den kugle, Jorden, drejer en gang om dagen og racer rundt om en stjerne, Solen, en gang om året.

Solen er så stor, at der ville være plads til omkring 1,3 millioner jordkloder i den. Den er så tung, at den indeholder næsten hele massen af alt, der kredser om den: planeter, måner, dværgplaneter, asteroider og kometer. Tilsammen udgør Solen og alt, hvad der holdes fast af dens tyngdekraft, Solsystemets historie.

I billedet ovenfor er den gule prik i midten Solen. Tryk på Play og se planeterne bevæge sig. Jo tættere en planet er på Solen, jo hurtigere kredser den:

• Kviksølv Det tager 88 dage.
• Jorden tager et år.
• Neptun, den fjerneste planet, tager næsten 165 år.

Vores solsystem er et af milliarder af stjernesystemer i en enorm spiral af stjerner kaldet Mælkevejen. På en meget mørk nat kan du se det som et svagt bånd af lys på tværs af himlen. Hver eneste stjerne, du kan se med dine egne øjne, tilhører den.

Forstået.

Afstande i rummet er så store, at kilometer bliver akavet, så astronomer bruger større linealer.

Den astronomiske enhed (au) Det er omtrent den gennemsnitlige afstand mellem Jorden og Solen. Siden 2012 har den en nøjagtig værdi: 149.597.870.700 meter, omkring 149,6 millioner km. Med det bliver solsystemet let at forestille sig:

Verden	Gennemsnitlig afstand fra Solen
Kviksølv	0.39 au
Jorden	1.00 au
Jupiter	5.2 au
Neptun	30.1 au

Lys-tid er den tid lyset skal bruge til at dække en afstand. Lyset bevæger sig med 299.792 km i sekundet, så:

tid = afstand ÷ lysets hastighed

For 1 au: 149.597.871 km ÷ 299.792 km/s ≈ 499 s, eller 8 minutter og 19 sekunder. Når man ser på Solen (aldrig direkte, det skader øjnene), ser man lys, der forlod den for omkring otte minutter siden. Sollyset tager over fire timer at nå Neptun.

Lysåret er den afstand lys rejser i et år: omkring 9,46 billioner km eller 63.241 au. Den nærmeste stjerne efter Solen, Proxima Centauri, er omkring 4,2 lysår væk. Mælkevejen er omkring 100.000 lysår i diameter.

Master

Au’en blev tidligere målt: den blev defineret gennem den gaussiske gravitationskonstant, så dens længde i meter var en størrelse astronomerne måtte bestemme. Radarmålinger af Venus og rumfartøjssporing i slutningen af det tyvende århundrede fastspændte den til nogle få meter. I 2012 fastsatte Den Internationale Astronomiske Union det til et fast tal (Resolution B2), så au er nu blot en enhed, ligesom meteren.

Det, vi faktisk måler meget præcist i dag, er Solens gravitationsparameter, GM☉ = 1.32712440041 × 10²⁰ m³ s⁻², fra planeters og rumfartøjers bevægelser. Produktet G × M er langt bedre kendt end enten G eller M alene, fordi G er en af de mindst præcist kendte konstanter i fysikken. Derfor arbejder banemekanik med μ = GM hele vejen igennem, som du vil se i Navigator-stien.

To praktiske konsekvenser:

1. Jordens afstand er ikke konstant. Jordens bane har en excentricitet på omkring 0,0167, så dens afstand fra Solen varierer fra omkring 147,1 millioner km (i begyndelsen af januar, perihelium) til 152,1 millioner km (i begyndelsen af juli, aphelium). Årstiderne er ikke forårsaget af dette: Januar er vinter på den nordlige halvkugle. Den virkelige årsag er dækket i lektionen om årstiderne.
2. Lystiden er en reel teknisk grænse. En radiokommando til en rover på Mars tager mellem 3 og 22 minutter én vej, afhængigt af hvor begge planeter befinder sig i deres baner. Rumfartøjer langt væk skal være i stand til at handle på egen hånd.