Meidän paikkamme avaruudessa

Katso ylös kirkkaana yönä ja jokainen tähti, jonka näet omin silmin kuuluu yhteen galaksiin, Linnunrataan. Seisotte pyörivällä kivipallolla, joka kiertää yhtä tavallista tähteä miljardien tähtien joukossa. Tässä oppitunnilla selvitetään tarkalleen missä.

Jokainen tähti, jonka voit nähdä omin silmin, kuuluu Linnunrataan.

Katso.

Seiso ulkona kirkkaana yönä. The ground under your feet is part of a rocky ball 12,742 km wide. Tämä pallo, Maa, pyörii kerran päivässä ja kiertää tähden, Auringon, ympäri kerran vuodessa.

Aurinko on niin suuri, että noin 1,3 miljoonaa Maapalloa mahtuisi sen sisään. Se on niin raskas, että se pitää sisällään lähes kaiken sitä kiertävän massan: planeetat, kuut, kääpiöplaneetat, asteroidit ja komeetat. Yhdessä Aurinko ja kaikki, mitä sen painovoima pitää kiinni, muodostavat Aurinkokunta.

In the orrery above, the yellow dot in the middle is the Sun. Paina Play ja katso planeetat liikkuvat. Mitä lähempänä planeetta on Aurinkoa, sitä nopeammin se kiertää:

• Elohopea Matka kestää 88 päivää.
• Maapallo kestää yhden vuoden.
• Neptunus, kaukaisin planeetta, kestää lähes 165 vuotta.

Aurinkokuntamme on yksi miljardeista tähtijärjestelmistä, jotka muodostavat valtavan spiraalin, jota kutsutaan galaksiksi. Linnunrata. Hyvin pimeänä yönä voit nähdä sen himmeänä valonauhana taivaan halki. Jokainen tähti, jonka voit nähdä omin silmin, kuuluu siihen.

Ymmärrän.

Etäisyydet avaruudessa ovat niin suuria, että kilometrit muuttuvat epämukaviksi, joten tähtitieteilijät käyttävät suurempia viivaimia.

Tähtitieteellinen yksikkö (au) Tämä on suunnilleen Maan ja Auringon välinen keskimääräinen etäisyys. Since 2012 it has an exact value: 149,597,870,700 metres, about 149.6 million km. Sen avulla aurinkokunta on helppo kuvitella:

Maailmanlaajuinen	Keskimääräinen etäisyys Auringosta
Elohopea	0.39 au
Maa	1.00 au
Jupiter	5.2 au
Neptunus	30.1 tai

Valo-aika on aika, jonka valo tarvitsee kulkea etäisyyden. Light moves at 299,792 km per second, so:

Aika = etäisyys ÷ valon nopeus

For 1 au: 149,597,871 km ÷ 299,792 km/s ≈ 499 s, or 8 minutes 19 seconds. Kun katsot Aurinkoa (älä koskaan suoraan, se vahingoittaa silmiäsi), näet valoa, joka lähti siitä noin kahdeksan minuuttia sitten. Auringonvalon matka Neptunukseen kestää yli neljä tuntia.

The light-year is the distance light travels in one year: about 9.46 trillion km, or 63,241 au. Lähin tähti Aurinkoa myöten on Proxima Centauri, joka sijaitsee noin 4,2 valovuoden päässä. The Milky Way is roughly 100,000 light-years across.

Mestari.

Aiemmin au:ta mittattiin: se määriteltiin Gaussin gravitaatiovakion avulla, joten sen pituus metreinä oli määrä, joka tähtitieteilijöiden piti määrittää. Radar ranging of Venus and spacecraft tracking in the late twentieth century pinned it down to a few metres. Vuonna 2012 Kansainvälinen tähtitieteellinen unioni teki siitä kiinteän numeron (päätöslauselma B2), joten au on nyt yksinkertaisesti yksikkö, kuten metri.

Nykyään mitataan hyvin tarkasti Auringon gravitaatioparametria, GM☉ = 1.32712440041 × 10²⁰ m³ s⁻², planeettojen ja avaruusalusten liikkeistä. Tulos G × M tunnetaan paljon paremmin kuin joko G tai M yksinään, koska G on yksi fysiikan vähiten tarkkaan tunnetuista vakioista. Tämän vuoksi kiertoratamekaniikka toimii koko ajan μ = GM:llä, kuten näet Navigator-polussa.

Tästä on kaksi käytännön seurausta:

1. Maan etäisyys ei ole vakio. Maan kiertoradan eksentrisyys on noin 0,0167, joten sen etäisyys Auringosta vaihtelee noin 147,1 miljoonasta km (tammikuun alussa, perihelium) 152,1 miljoonaan km:iin (heinäkuun alussa, aphelium). Vuodenajat eivät ole tämän takia: tammikuu on pohjoisella pallonpuoliskolla talvi. Todellinen syy on käsitelty Vuodenajat-opetuksessa.
2. Valoaika on todellinen tekninen raja. Radiokomennon lähettäminen Marsissa olevalle Roverille kestää noin 3–22 minuuttia yhdellä suunnalla riippuen siitä, missä molemmat planeetat ovat kiertoradallaan. Kaukana olevien avaruusalusten on pystyttävä toimimaan itsenäisesti.