Αυτό το μάθημα συντάχθηκε από έναν Local Solar System Αυτό το άρθρο είναι μέλος της ομάδας του Ιδρύματος και θα μπορούσε να βελτιωθεί από έναν ειδικευμένο κριτικό. Είστε ειδικευμένος σε αυτό το θέμα; Προτείνετε μια επεξεργασία
Περίπατος στην κλίμακα
Άνοιγμα πλήρους σελίδαςΌλα εδώ είναι σε πραγματική κλίμακα: τα μεγέθη και οι αποστάσεις είναι στην ίδια αναλογία, κάθε που μετακινείτε σας μεταφέρει σε μια νέα εμπειρία. 3.000 χλμ.
Κάθε εικόνα που έχετε δει από το ηλιακό σύστημα έχει συμπιέσει αυτό το κενό έξω.
Ο Ερμής είναι μπροστά, όπου το φως του ήλιου είναι σχεδόν επτά φορές πιο δυνατό από ό, τι στη Γη.
Ακόμα τίποτα. Έχετε διασχίσει το 16,8 εκατομμύρια χλμ. από το Ερμής.
The sunlight passing you now left the Sun 5 λ. 5 δευτ. ago.
Η Γη είναι μπροστά. Δείτε πόσο μικρό σπίτι αποδεικνύεται να είναι.
Το Άρης είναι ακόμα 58,8 εκατομμύρια χλμ. μπροστά.
Ένα ραδιοφωνικό μήνυμα από τη Γη χρειάζεται μεταξύ 3 και 22 λεπτών για να φτάσει στον Άρη, ανάλογα με το πού βρίσκονται οι δύο πλανήτες.
Θα μπορούσατε να παρατάξετε τις 4.611 Γη δίπλα-δίπλα στο χώρο που έχετε διασχίσει από το Γη.
Είσαι 14% του δρόμου από το Άρης στο Δήμητρα.
Ακόμα τίποτα. Έχετε διασχίσει το 53,1 εκατομμύρια χλμ. από το Άρης.
The sunlight passing you now left the Sun 17 λ. 6 δευτ. ago.
Το Δήμητρα είναι ακόμα 79,6 εκατομμύρια χλμ. μπροστά.
Βρίσκεστε μέσα στη ζώνη των αστεροειδών. Χτυπήσατε κάτι; Κατά μέσο όρο οι αστεροειδείς απέχουν μεταξύ τους περίπου ένα εκατομμύριο χιλιόμετρα.
Θα μπορούσατε να παρατάξετε τις 12.497 Γη δίπλα-δίπλα στο χώρο που έχετε διασχίσει από το Άρης.
Είσαι 17% του δρόμου από το Δήμητρα στο Δίας.
Ακόμα τίποτα. Έχετε διασχίσει το 122 εκατομμύρια χλμ. από το Δήμητρα.
The sunlight passing you now left the Sun 33 λ. 8 δευτ. ago.
Το Δίας είναι ακόμα 122 εκατομμύρια χλμ. μπροστά.
Θα μπορούσατε να παρατάξετε τις 23.846 Γη δίπλα-δίπλα στο χώρο που έχετε διασχίσει από το Δήμητρα.
Είσαι 10% του δρόμου από το Δίας στο Κρόνος.
Ακόμα τίποτα. Έχετε διασχίσει το 130 εκατομμύρια χλμ. από το Δίας.
The sunlight passing you now left the Sun 54 λ. 5 δευτ. ago.
Το Κρόνος είναι ακόμα 389 εκατομμύρια χλμ. μπροστά.
Το Βόγιατζερ 1 χρειάστηκε περίπου 20 μήνες για να ταξιδέψει από τον Δία στον Κρόνο.
Θα μπορούσατε να παρατάξετε τις 30.529 Γη δίπλα-δίπλα στο χώρο που έχετε διασχίσει από το Δίας.
Είσαι 70% του δρόμου από το Δίας στο Κρόνος.
Ακόμα τίποτα. Έχετε διασχίσει το 519 εκατομμύρια χλμ. από το Δίας.
The sunlight passing you now left the Sun 1 ώ. 16 λ. ago.
Το Ουρανός είναι ακόμα 1,31 δισεκατομμύρια χλμ. μπροστά.
Θα μπορούσατε να παρατάξετε τις 20.605 Γη δίπλα-δίπλα στο χώρο που έχετε διασχίσει από το Κρόνος.
Είσαι 27% του δρόμου από το Κρόνος στο Ουρανός.
Ακόμα τίποτα. Έχετε διασχίσει το 525 εκατομμύρια χλμ. από το Κρόνος.
Ο Ουρανός βρίσκεται σε τροχιά δύο φορές πιο μακριά από τον Ήλιο απ’ ότι ο Κρόνος, και όσο πιο μακριά πηγαίνεις τόσο πιο άδειος γίνεται.
The sunlight passing you now left the Sun 2 ώ. 3 λ. ago.
Το Ουρανός είναι ακόμα 525 εκατομμύρια χλμ. μπροστά.
Θα μπορούσατε να παρατάξετε τις 82.418 Γη δίπλα-δίπλα στο χώρο που έχετε διασχίσει από το Κρόνος.
Είσαι 82% του δρόμου από το Κρόνος στο Ουρανός.
Ακόμα τίποτα. Έχετε διασχίσει το 1,31 δισεκατομμύρια χλμ. από το Κρόνος.
The sunlight passing you now left the Sun 2 ώ. 48 λ. ago.
Το Ποσειδώνας είναι ακόμα 1,33 δισεκατομμύρια χλμ. μπροστά.
Θα μπορούσατε να παρατάξετε τις 34.840 Γη δίπλα-δίπλα στο χώρο που έχετε διασχίσει από το Ουρανός.
Είσαι 36% του δρόμου από το Ουρανός στο Ποσειδώνας.
Ακόμα τίποτα. Έχετε διασχίσει το 740 εκατομμύρια χλμ. από το Ουρανός.
Το Βόγιατζερ 2 χρειάστηκε περίπου τριάμισι χρόνια για να διασχίσει αυτό το χάσμα, από τον Ουρανό το 1986 στον Ποσειδώνα το 1989.
The sunlight passing you now left the Sun 3 ώ. 37 λ. ago.
Το Ποσειδώνας είναι ακόμα 444 εκατομμύρια χλμ. μπροστά.
Θα μπορούσατε να παρατάξετε τις 104.519 Γη δίπλα-δίπλα στο χώρο που έχετε διασχίσει από το Ουρανός.
Είσαι 91% του δρόμου από το Ουρανός στο Ποσειδώνας.
Ακόμα τίποτα. Έχετε διασχίσει το 129 εκατομμύρια χλμ. από το Ποσειδώνας.
The sunlight passing you now left the Sun 4 ώ. 24 λ. ago.
Η ζώνη Κάιπερ: ένας δακτύλιος παγωμένων κόσμων τόσο διασκορπισμένος που μετά τον Πλούτωνα, το Νέοι Ορίζοντες πέρασε κοντά μόνο σε έναν από αυτούς.
Το Πλούτωνας είναι ακόμα 906 εκατομμύρια χλμ. μπροστά.
Θα μπορούσατε να παρατάξετε τις 50.798 Γη δίπλα-δίπλα στο χώρο που έχετε διασχίσει από το Ποσειδώνας.
Είσαι 55% του δρόμου από το Ποσειδώνας στο Πλούτωνας.
Ακόμα τίποτα. Έχετε διασχίσει το 906 εκατομμύρια χλμ. από το Ποσειδώνας.
Το διαστημόπλοιο Νέοι Ορίζοντες, ένα από τα πιο γρήγορα διαστημόπλοια που έχουν ποτέ εκτοξευθεί, χρειάστηκε εννιάμισι χρόνια για να φτάσει στον Πλούτωνα, ενώ το φως του ήλιου φτάνει στη μέση απόσταση του πλανήτη σε περίπου πεντακόσιες ώρες.
The sunlight passing you now left the Sun 5 ώ. 15 λ. ago.
Το Πλούτωνας είναι ακόμα 129 εκατομμύρια χλμ. μπροστά.
Μετακινηθείτε προς τα κάτω μέσα στο πλαίσιο για να πετάξει προς τα έξω, ή ξεκινήστε τον αυτόματο πιλότο παρακάτω.
Τέλος του ταξιδιού
Κοίτα πίσω σου. Αυτό το λαμπρό αστέρι είναι ο Ήλιος.
Πίνακας δεδομένων (εναλλακτικό κείμενο)
| Κόσμος | Διάμετρος | Απόσταση από τον Ήλιο | Χρόνος ταξιδιού του φωτός από τον Ήλιο | px |
|---|---|---|---|---|
| Ερμής | 4.879 χλμ. | 0,387 ή | 3 λ. 13 δευτ. | 19.303 |
| Αφροδίτη | 12.104 χλμ. | 0,723 ή | 6 λ. 1 δευτ. | 36.070 |
| Γη | 12.742 χλμ. | 1 ή | 8 λ. 19 δευτ. | 49.866 |
| Άρης | 6.779 χλμ. | 1,52 ή | 12 λ. 40 δευτ. | 75.981 |
| Δήμητρα | 939 χλμ. | 2,77 ή | 23 λ. 0 δευτ. | 137.907 |
| Δίας | 139.822 χλμ. | 5,2 ή | 43 λ. 16 δευτ. | 259.447 |
| Κρόνος | 116.464 χλμ. | 9,54 ή | 1 ώ. 19 λ. | 475.555 |
| Ουρανός | 50.724 χλμ. | 19,2 ή | 2 ώ. 40 λ. | 956.886 |
| Ποσειδώνας | 49.244 χλμ. | 30,1 ή | 4 ώ. 10 λ. | 1.499.465 |
| Πλούτωνας | 2.377 χλμ. | 39,6 ή | 5 ώ. 29 λ. | 1.974.125 |
Σχεδόν κάθε εικόνα του ηλιακού συστήματος είναι ψέμα. Για να χωρέσουν σε μια σελίδα, οι πλανήτες συμπιέζονται μεταξύ τους και ανατινάζονται σε μέγεθος. Περπατήστε σε πραγματική κλίμακα και θα ανακαλύψετε το αληθινό αστέρι της παράστασης: κενό χώρο.
Το ηλιακό σύστημα είναι ως επί το πλείστον κενό διάστημα, και αυτό το κενό είναι η όλη ιστορία.
Κοίτα.
Οι περισσότερες εικόνες του ηλιακού συστήματος συμπιέζουν τους πλανήτες μαζί σαν χάντρες σε ένα νήμα, και τους ζωγραφίζουν πολύ μεγάλους. Πρέπει να το κάνουν: σε πραγματική κλίμακα, μια σελίδα θα ήταν σχεδόν εντελώς κενή.
Μαντέψτε πρώτα: αν ο Ήλιος ήταν μια μπάλα παραλίας, πόσο μακριά θα ήταν η Γη; Ένα βήμα; Ένα δωμάτιο; Ένας δρόμος;
Ένας δρόμος. Με τον Ήλιο ως μια μπάλα 1 μέτρων, η Γη είναι ένα 9 χιλιοστού περίπου 107 μέτρα μακριά: περίπου το μήκος ενός ποδοσφαιρικού γηπέδου. Κρατήστε αυτή την εικόνα στο μυαλό σας καθώς ταξιδεύετε.
Η παραπάνω κλίμακα σχεδιάστηκε στο αληθινή κλίμακα: μεγέθη και αποστάσεις στην ίδια αναλογία. Κάθε πίξελ που μετακινείτε σας μεταφέρει 3.000 χιλιόμετρα. Μετακινηθείτε με κύλιση μέσα στο πλαίσιο, πατήστε Ο επόμενος κόσμος, ή πατήστε έναν πλανήτη στο χάρτη ταξιδιού στην κορυφή.
- Η Χάρτης ταξιδιού είναι να κλιμακωθεί επίσης. Ο λευκός δείκτης είσαι εσύ. Παρατηρήστε πώς ο Ήλιος και οι τέσσερις εσωτερικοί πλανήτες μαζεύονται αριστερά.
- Η χιλιομετρητής Μετρά τα χιλιόμετρα και το χρόνο που χρειάστηκε το φως του ήλιου για να φτάσει εκεί που βρίσκεστε.
- Όταν σταματήσετε κοντά σε έναν κόσμο, η κάμερα κλειδώνει και γέρνει προς τα μέσα (το ζουμ εμφανίζεται δίπλα στη γραμμή κλίμακας) και μια κάρτα σας λέει πού βρίσκεστε.
- Γη, μια σφαίρα με διάμετρο 12.742 χλμ., βρίσκεται σχεδόν 50.000 κύλιση από τον Ήλιο. Ποσειδώνας είναι περίπου 1,5 εκατομμύρια εικονοστοιχεία μακριά.
Παρατηρήστε πόσο μεγάλο μέρος του ταξιδιού είναι απλά μαύρο, με μόνο λίγες γραμμές αφήγησης να περνούν. Αυτό είναι το πραγματικό ηλιακό σύστημα: μικροσκοπικοί κόσμοι χωρισμένοι από ένα τεράστιο κενό.
Καταλάβετε
Ένα μοντέλο κλίμακας διαιρεί κάθε μήκος με τον ίδιο αριθμό. Εδώ ο αριθμός είναι 3.000: 3.000 χλμ πραγματικού χώρου γίνεται 1 εικονοστοιχείο.
| Κόσμος | Real diameter | Διάμετρος στα 1 px = 3,000 km | Απόσταση από τον Ήλιο | Σε αυτή την κλίμακα |
|---|---|---|---|---|
| Ηλιος | 1.391.400 χιλιόμετρα | 464 px | 0 | 0 |
| Γη | 12.742 χλμ | 4 px | 149,6 εκατομμύρια χιλιόμετρα | 49,866 px |
| Δίας | 139,822 χιλιόμετρα | 47 px | 778,3 εκατομμύρια χιλιόμετρα | 259.437 px |
| Ποσειδώνας | 49,244 χιλιόμετρα | 16 px | 4.498 εκατομμύρια χιλιόμετρα | 1.499.000 px |
Μια εύχρηστη σύγκριση χρησιμοποιεί το Sun as a 1-metre ball. Διαιρούμε τα πάντα με τη διάμετρο του Ήλιου (1,39 εκατομμύρια χιλιόμετρα):
- Η Γη είναι ένα μπιζέλι 9 χιλιοστών, 107 μέτρα μακριά.
- Ο Δίας είναι ένα γκρέιπφρουτ 10 εκατοστών, 560 μέτρα μακριά.
- Ο Ποσειδώνας είναι ένα μάρμαρο 3,5 εκατοστών, 3,2 χιλιόμετρα μακριά.
- Το κοντινότερο άστρο, ο Εγγύτατος του Κενταύρου, θα ήταν μια άλλη σφαίρα περίπου 29.000 χιλιόμετρα μακριά: περισσότερα από τα δύο τρίτα της διαδρομής γύρω από την πραγματική Γη.
Δοκιμάστε τον αυτόματο πιλότο στο 1×, την πραγματική ταχύτητα του φωτός. Μετακινείστε 100 ανά δευτερόλεπτο, κάτι που φαίνεται αργό στην οθόνη. Το πραγματικό ηλιακό φως χρειάζεται 8 λεπτά για να φτάσει στη Γη και πάνω από 4 ώρες για να φτάσει στον Ποσειδώνα. Οι ταχύτερες ρυθμίσεις συμπιέζουν το χρόνο, όχι την απόσταση: ο αυτόματος πιλότος εξακολουθεί να φρενάρει και να σταματά σε κάθε κόσμο.
Μαντέψτε πρώτα: κύλιση με τον τροχό του ποντικιού, κινείστε πιο γρήγορα ή πιο αργά από το φως;
Πολύ πιο γρήγορα. Μια γρήγορη κύλιση σας μεταφέρει εκατομμύρια χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο, συχνά δέκα ή περισσότερες φορές την ταχύτητα του φωτός. Η ένδειξη της ταχύτητας κάτω από το χιλιοστόμετρο το δείχνει. Ακόμα και έτσι, οι εξωτερικοί πλανήτες χρειάζονται πολύ χρόνο για να φτάσουν. Έτσι μεγάλες είναι οι αποστάσεις.
Κύριε.
Δύο ξεχωριστές συμπιέσεις παραμορφώνουν τα κανονικά διαγράμματα: η κλίμακα μεγέθους και η κλίμακα απόστασης. Η αναλογία της απόστασης Ήλιου-Ποσειδώνα (4.5 × 10⁹ χλμ.) προς τη διάμετρο της Γης (1.27 × 10⁴ χλμ.) είναι περίπου 350,000. Μια οθόνη 1.000 πίξελ μπορεί να αναλύει ένα εύρος περίπου 1.000, έτσι καμία στατική εικόνα δεν μπορεί να δείξει και τους πλανήτες και την απόστασή τους. Το διαδραστικό ζουμ, οι λογαριθμικοί άξονες ή ένα μοντέλο κύλισης όπως αυτό είναι οι μόνες ειλικρινείς επιλογές.
Αυτός είναι επίσης ο λόγος για τον οποίο το σε αυτόν τον ιστότοπο προσφέρει δύο λειτουργίες. Αναγνώσιμη κλίμακα συμπιέζει την απόσταση με μια τετραγωνική ρίζα (και σχεδιάζει τους πλανήτες σε σταθερά αναγνώσιμα μεγέθη. Αληθινή κλίμακα είναι γραμμική τόσο σε μέγεθος όσο και σε απόσταση, έτσι οι πλανήτες συρρικνώνονται σε κουκκίδες υπο-εικονοστοιχείων.
Το κενό έχει συνέπειες για τις διαστημικές πτήσεις. Το ταξίδι μεταξύ πλανητών δεν είναι όπως το οδήγημα μεταξύ πόλεων: οι πλανήτες κινούνται, οι αποστάσεις είναι τεράστιες και το κόστος ενέργειας εξαρτάται πολύ περισσότερο από τις μεταβολές της ταχύτητας παρά από την απόσταση. Αυτή η ιδέα, delta-v, βρίσκεται στην καρδιά της διαδρομής του Πλοηγού.
Ένα τελευταίο γεγονός κλίμακας: Η ζώνη των αστεροειδών, που συχνά απεικονίζεται ως ένα συνωστισμένο πεδίο βράχων, είναι τόσο αραιή ώστε τα διαστημόπλοια να την διασχίζουν χωρίς ειδικούς ελιγμούς. Η ζώνη Κάιπερ πέρα από τον Ποσειδώνα είναι ακόμα πιο άδεια.
Δοκιμάστε το τώρα
Ρυθμίστε την ταχύτητα του αυτόματου πιλότου στο 1 και πατήστε το κουμπί Παρακολουθήστε το ρολόι φωτός-χρόνου καθώς φτάνετε στη Γη: περίπου 8 λεπτά και 20 δευτερόλεπτα. Πριν κοιτάξετε τον πίνακα, μαντέψτε πόσο χρόνο χρειάζεται για να φτάσετε στον Ποσειδώνα και μετά ελέγξτε.
Οι προκλήσεις είναι εκεί που η μάθηση κολλάει.
Γρήγορο κουίζ
3 Επιλέξτε μια απάντηση για να δείτε αν έχετε δίκιο.
-
Αν ο Ήλιος ήταν μια μπάλα με πλάτος 1 μέτρο, πόσο μεγάλη θα ήταν η Γη;
- A Μια μπάλα ποδοσφαίρου
- B Ένα γκρέιπφρουτ
- C Περίπου 9 χιλιοστόλιτρα, όπως ένα μπιζέλι
- D Περίπου 1 χιλ.
Δείξε την απάντηση
C. Περίπου 9 χιλιοστόλιτρα, όπως ένα μπιζέλι Ο Ήλιος είναι περίπου 109 φορές ευρύτερος από τη Γη, έτσι 1 m ÷ 109 ≈ 9 mm.
-
At that same scale, how far away would Earth be from the 1-metre Sun?
- A Περίπου 1 μέτρο
- B Περίπου 10 μέτρα
- C Περίπου 107 μέτρα
- D Περίπου 1 χιλιόμετρο
Δείξε την απάντηση
C. Περίπου 107 μέτρα 1 AU είναι περίπου 107,5 ηλιακών διαμέτρων, έτσι ώστε η Γη θα ήταν ένα μπιζέλι στο μήκος ενός ποδοσφαιρικού γηπέδου μακριά.
-
Γιατί τα περισσότερα σχέδια του ηλιακού συστήματος δείχνουν τους πλανήτες κοντά μεταξύ τους;
- A Γιατί είναι πραγματικά κοντά
- B Επειδή σε πραγματική κλίμακα οι πλανήτες θα ήταν πολύ μικροί για να δούμε στη σελίδα
- C Επειδή τα σχέδια δείχνουν τους πλανήτες στην πλησιέστερη προσέγγισή τους
- D Λόγω της φωτορύπανσης
Δείξε την απάντηση
B. Επειδή σε πραγματική κλίμακα οι πλανήτες θα ήταν πολύ μικροί για να δούμε στη σελίδα
Γραμμή τερματισμού
- Παίχτηκε με το διαδραστικό
- Διαβάστε το μάθημα
- Πήρε την πρόκληση
- Πήρα το κουίζ
Σημειώστε το μάθημα ολοκληρώθηκε για να το αποθηκεύσετε στην πρόοδό σας σε αυτή τη συσκευή.
Το μάθημα ολοκληρώθηκε.
Επόμενο Μέρες και χρόνια σε κάθε κόσμοΛέξεις σε αυτό το μάθημα
Πηγές
- NASA NSSDCA Planetary Fact Sheet (diameters, distances)
- JPL SSD: Approximate Positions of the Planets (semi-major axes)
- NASA NSSDCA: Schoolyard Solar System scale model
Αυτό το μάθημα έχει άδεια CC BY-SA 4.0.