Tämä oppitunti on laadittu Local Solar System Tämä artikkeli on säätiön tiimin jäsenen kirjoittama ja pätevä arvioija voisi parantaa sitä. Oletko pätevä tässä aiheessa? Ehdota muokkausta
Scale Walk (kävely)
Avaa koko sivuKaikki on täällä todellisessa mittakaavassa: koot ja etäisyydet ovat samassa suhteessa, jokainen vierittämäsi pikseli vie sinut 3 000 km.
Jokainen kuva, jonka olet nähnyt aurinkokunnasta, on puristanut tämän tyhjyyden ulos.
Merkurius on edellä, sillä siellä auringonvalo on lähes seitsemän kertaa voimakkaampaa kuin Maassa.
Olet ylittänyt 16,8 miljoonaa km:n jo Elohopea:stä lähtien.
Sinun läpi kulkeva auringonvalo on nyt poistunut Auringosta 5 min 5 s vuotta sitten.
Katso, kuinka pieni koti on.
Maaliskuu on edelleen 58,8 miljoonaa km edellä.
Maasta lähetetyn radioviestin matka Marsiin kestää 3–22 minuuttia riippuen siitä, missä planeetat ovat.
Voisit asettaa 4 611 Maapalloja vierekkäin avaruuteen, jonka olet kulkenut sitten Maa.
Olet 14% matkaa Maaliskuu:stä Ceres:een.
Olet ylittänyt 53,1 miljoonaa km:n jo Maaliskuu:stä lähtien.
Sinun läpi kulkeva auringonvalo on nyt poistunut Auringosta 17 min 6 s vuotta sitten.
Ceres on edelleen 79,6 miljoonaa km edellä.
You are inside the asteroid belt. Did you hit anything? On average the asteroids are about a million kilometres apart.
Voisit asettaa 12 497 Maapalloja vierekkäin avaruuteen, jonka olet kulkenut sitten Maaliskuu.
Olet 17% matkaa Ceres:stä Jupiter:een.
Olet ylittänyt 122 miljoonaa km:n jo Ceres:stä lähtien.
Sinun läpi kulkeva auringonvalo on nyt poistunut Auringosta 33 min 8 s vuotta sitten.
Jupiter on edelleen 122 miljoonaa km edellä.
Voisit asettaa 23 846 Maapalloja vierekkäin avaruuteen, jonka olet kulkenut sitten Ceres.
Olet 10% matkaa Jupiter:stä Saturnus:een.
Olet ylittänyt 130 miljoonaa km:n jo Jupiter:stä lähtien.
Sinun läpi kulkeva auringonvalo on nyt poistunut Auringosta 54 min 5 s vuotta sitten.
Saturnus on edelleen 389 miljoonaa km edellä.
Voyager 1:n matka Jupiterista Saturnukseen kesti noin 20 kuukautta.
Voisit asettaa 30 529 Maapalloja vierekkäin avaruuteen, jonka olet kulkenut sitten Jupiter.
Olet 70% matkaa Jupiter:stä Saturnus:een.
Olet ylittänyt 519 miljoonaa km:n jo Jupiter:stä lähtien.
Sinun läpi kulkeva auringonvalo on nyt poistunut Auringosta 1 t 16 min vuotta sitten.
Uranus on edelleen 1,31 miljardia km edellä.
Voisit asettaa 20 605 Maapalloja vierekkäin avaruuteen, jonka olet kulkenut sitten Saturnus.
Olet 27% matkaa Saturnus:stä Uranus:een.
Olet ylittänyt 525 miljoonaa km:n jo Saturnus:stä lähtien.
Uranus kiertää Aurinkoa kaksi kertaa kauempana kuin Saturnus, ja mitä kauemmas sitä tyhjemmäksi se muuttuu.
Sinun läpi kulkeva auringonvalo on nyt poistunut Auringosta 2 t 3 min vuotta sitten.
Uranus on edelleen 525 miljoonaa km edellä.
Voisit asettaa 82 418 Maapalloja vierekkäin avaruuteen, jonka olet kulkenut sitten Saturnus.
Olet 82% matkaa Saturnus:stä Uranus:een.
Olet ylittänyt 1,31 miljardia km:n jo Saturnus:stä lähtien.
Sinun läpi kulkeva auringonvalo on nyt poistunut Auringosta 2 t 48 min vuotta sitten.
Neptunus on edelleen 1,33 miljardia km edellä.
Voisit asettaa 34 840 Maapalloja vierekkäin avaruuteen, jonka olet kulkenut sitten Uranus.
Olet 36% matkaa Uranus:stä Neptunus:een.
Olet ylittänyt 740 miljoonaa km:n jo Uranus:stä lähtien.
Voyager 2:lta kesti noin kolme ja puoli vuotta ylittää tämä aukko, Uranuksesta vuonna 1986 Neptunukseen vuonna 1989.
Sinun läpi kulkeva auringonvalo on nyt poistunut Auringosta 3 t 37 min vuotta sitten.
Neptunus on edelleen 444 miljoonaa km edellä.
Voisit asettaa 104 519 Maapalloja vierekkäin avaruuteen, jonka olet kulkenut sitten Uranus.
Olet 91% matkaa Uranus:stä Neptunus:een.
Olet ylittänyt 129 miljoonaa km:n jo Neptunus:stä lähtien.
Sinun läpi kulkeva auringonvalo on nyt poistunut Auringosta 4 t 24 min vuotta sitten.
Kuiperin vyöhyke: jäämaailmojen rengas, joka on niin laajalle levinnyt, että New Horizons lensi Pluton jälkeen vain yhden niistä läheltä.
Pluto on edelleen 906 miljoonaa km edellä.
Voisit asettaa 50 798 Maapalloja vierekkäin avaruuteen, jonka olet kulkenut sitten Neptunus.
Olet 55% matkaa Neptunus:stä Pluto:een.
Olet ylittänyt 906 miljoonaa km:n jo Neptunus:stä lähtien.
New Horizons on yksi nopeimmista koskaan laukaistuista avaruusluotaimista, ja sen matka Plutoon kesti yhdeksän ja puoli vuotta.Aurinkovalo saavuttaa Pluton keskimääräisen etäisyyden noin viidessä ja puolessa tunnissa.
Sinun läpi kulkeva auringonvalo on nyt poistunut Auringosta 5 t 15 min vuotta sitten.
Pluto on edelleen 129 miljoonaa km edellä.
Vieritä alaspäin kehyksen sisällä lentää ulospäin, tai käynnistä autopilotti alla.
Matkan loppu
Katso taaksesi, tuo kirkas tähti on Aurinko.
Tietotaulukko (vaihtoehtoinen teksti)
| Maailmanlaajuinen | Halkaisija | Etäisyys Auringosta | Valon matka-aika Auringosta | pikseliä |
|---|---|---|---|---|
| Elohopea | 4 879 km | 0,387 tai | 3 min 13 s | 19 303 |
| Venus | 12 104 km | 0,723 tai | 6 min 1 s | 36 070 |
| Maa | 12 742 km | 1 tai | 8 min 19 s | 49 866 |
| Maaliskuu | 6 779 km | 1,52 tai | 12 min 40 s | 75 981 |
| Ceres | 939 km | 2,77 tai | 23 min 0 s | 137 907 |
| Jupiter | 139 822 km | 5,2 tai | 43 min 16 s | 259 447 |
| Saturnus | 116 464 km | 9,54 tai | 1 t 19 min | 475 555 |
| Uranus | 50 724 km | 19,2 tai | 2 t 40 min | 956 886 |
| Neptunus | 49 244 km | 30,1 tai | 4 t 10 min | 1 499 465 |
| Pluto | 2 377 km | 39,6 tai | 5 t 29 min | 1 974 125 |
Lähes jokainen kuva aurinkokunnasta valehtelee. Jotta ne mahtuisivat sivulle, planeetat puristetaan yhteen ja niiden koko kasvaa. Kävele sen läpi todellisessa mittakaavassa ja löydät näyttelyn todellisen tähden: tyhjän tilan.
Aurinkokunta on suurimmaksi osaksi tyhjää tilaa, ja se tyhjyys on koko tarina.
Katso.
Useimmissa aurinkokunnan kuvissa planeetat puristetaan yhteen kuin helmet naruun ja ne piirretään aivan liian suuriksi. Niiden täytyy: todellisessa mittakaavassa sivu olisi lähes kokonaan tyhjä.
Arvaa ensin: jos Aurinko olisi rantapallo, kuinka kaukana Maasta se olisi? Askel? Huone? Katu?
Katu. With the Sun as a 1-metre ball, Earth is a 9 mm pea about 107 metres away: roughly the length of a football pitch. Pidä tämä kuva mielessäsi matkalla.
Yllä oleva Scale Walk on piirretty todellisessa mittakaavassa: koot ja etäisyydet ovat samassa suhteessa. Jokainen selaamasi pikseli vie sinut 3000 km:n päähän. Vieritä kehyksen sisällä, paina Seuraava maailma tai napauta planeettaa matka kartalla yläosassa.
- Reittikartta on myös skaalattava. Valkoinen merkki olet sinä. Huomaa, miten Aurinko ja neljä sisimpää planeettaa kerääntyvät yhteen äärimmäisen vasemmalle.
-
- Mitä? matkamittari Se laskee kilometrejä ja aikaa, jonka auringonvalo on tarvinnut päästäkseen sinne, missä olet.
- Kun pysähdyt maailman lähelle, kamera lukkiutuu ja nojaa sisäänpäin (zoomaus näkyy mittakaavapalkin vieressä), ja kortti kertoo sinulle missä olet.
- Earth, a globe 12,742 km across, is almost 50,000 scrolled pixels from the Sun. Neptune is about 1.5 million pixels away.
Huomaa, kuinka suuri osa matkasta on pelkkää mustaa, ja vain muutamia kertomuksen rivejä ajelehtii ohi. Se on todellinen aurinkokunta: pieniä maailmoja, joita erottaa valtava tyhjiö.
Ymmärrän.
Mittakaavamalli jakaa jokaisen pituuden samalla luvulla. Tässä luku on 3000: 3000 km todellista tilaa tulee 1 pikseli.
| Maailmanlaajuinen | Todellinen halkaisija | Halkaisija 1 pikselissä = 3000 km | Etäisyys Auringosta | Tässä mittakaavassa |
|---|---|---|---|---|
| Sun | 1,391,400 km | 464 pikseliä | 0 | 0 |
| Maa | 12,742 km | 4 pikseliä | 149,6 miljoonaa km | 49,866 pikselin koko |
| Jupiter | 139,822 km | 47 pikseliä | 778,3 miljoonaa km | 259,437 pikseliä |
| Neptunus | 49,244 km | 16 pikseliä | 4,498 miljoonaa km | 1,499,000 pikseliä |
A handy comparison uses the Sun as a 1-metre ball. Jaa kaikki Aurinkoon nähden (1,39 miljoonaa km):
- Maa on 9 mm herne, 107 m päässä.
- Jupiter on 10 cm greippi, 560 m päässä.
- Neptune on 3,5 cm marmori, 3,2 km päässä.
- Lähin tähti, Proxima Centauri, olisi toinen pallo noin 29000 km:n päässä: yli kaksi kolmasosaa reitistä oikeaa Maata ympäri.
Kokeile autopilottia 1×, todellinen valon nopeus. Siirrät 100 pikseliä sekunnissa, mikä tuntuu ruudulla hitaalta. Todellinen auringonvalo todella tarvitsee 8 minuuttia päästäkseen Maahan ja yli 4 tuntia päästäkseen Neptunukseen. Nopeammat asetukset tiivistävät aikaa, eivät matkaa: autopilotti jarruttaa ja pysähtyy jokaisessa maailmassa.
Arvaa ensin: vierittäessäsi hiiren pyörällä, oletko liikkunut valoa nopeammin vai hitaammin?
Paljon nopeammin. Nopea vieritys vie sinut miljoonia kilometrejä sekunnissa, usein kymmenkertaisesti tai jopa enemmän kuin valon nopeus; matkamittarin alla oleva nopeuslukema näyttää sen. Kuitenkin ulkoisten planeettojen saavuttaminen kestää kauan. Niin suuria etäisyydet ovat.
Mestari.
Kaksi erillistä pakkausta vääristää normaaleja kaavioita: koko-asteikko ja etäisyys-asteikko. The ratio of the Sun-Neptune distance (4.5 × 10⁹ km) to Earth’s diameter (1.27 × 10⁴ km) is about 350,000. 1000 pikseliä korkea näyttö pystyy erottamaan noin 1000:n pikselin alueen, joten yksikään staattinen kuva ei voi näyttää sekä planeettoja että niiden etäisyyksiä. Interaktiivinen zoomaus, logaritmiset akselit tai tämän kaltainen vierityspituusmalli ovat ainoat rehelliset vaihtoehdot.
Tämän vuoksi tällä sivustolla on kaksi tilaa. Luettavissa oleva mittakaava tiivistää etäisyyden neliöjuurella (r_screen ∝ √r) ja piirtää planeetat kiinteillä luettavilla kokoilla. Todellinen mittakaava on lineaarinen sekä koossa että etäisyydessä, joten planeetat kutistuvat alipikselipisteiksi.
Tyhjyydellä on seurauksia avaruuslennoille. Planeettojen välinen matkustaminen ei ole kuin kaupunkien välillä ajaminen: planeetat liikkuvat, etäisyydet ovat valtavia ja energiakustannukset riippuvat paljon enemmän nopeuden muutoksista kuin etäisyydestä. Tämä idea, delta-v, on Navigator-polun ytimessä.
Viimeinen mittakaavatieto: asteroidivyöhyke, joka usein piirretään täynnä kiviä olevaksi kentäksi, on niin harva että avaruusalusten ei tarvitse tehdä mitään erityisiä liikkeitä sen ylittämiseksi. Kuiperin vyöhyke on Neptunuksen ulkopuolella vielä tyhjempää.
Kokeile sitä
Aseta autopilotin nopeus 1× ja paina "Matkusta valon nopeudella". Katso valoajan kelloa, kun saavut Maahan: noin 8 minuuttia 20 sekuntia.Ennen kuin katsot taulukkoa, arvaa kuinka kauan sama matka kestää Neptunukselle, tarkista sitten.
Haasteet ovat se, mistä oppiminen lähtee.
Pikatietovisa
3 nopeita kysymyksiä. Valitse vastaus nähdäksesi oletko oikeassa.
-
If the Sun were a ball 1 metre wide, about how big would Earth be?
- A Jalkapallo
- B Greippi.
- C Noin 9 millimetriä, kuin herne
- D Noin 1 millimetri
Näytä vastaus
C. Noin 9 millimetriä, kuin herne Aurinko on noin 109 kertaa Maan leveämpi, joten 1 m ÷ 109 ≈ 9 mm.
-
At that same scale, how far away would Earth be from the 1-metre Sun?
- A Noin 1 metri
- B Noin 10 metriä
- C Noin 107 metriä
- D Noin 1 kilometri
Näytä vastaus
C. Noin 107 metriä 1 AU on noin 107,5 Auringon halkaisijaa, joten Maa olisi herne noin jalkapallokentän pituinen etäisyydellä.
-
Miksi useimmissa aurinkokunnan piirroksissa planeetat ovat lähellä toisiaan?
- A Koska ne ovat todella lähellä
- B Koska todellisessa mittakaavassa planeetat olisivat liian pieniä nähtäväksi sivulla
- C Koska piirustukset näyttävät planeetat niiden lähimpänä lähestyessä
- D Valossaasteen takia
Näytä vastaus
B. Koska todellisessa mittakaavassa planeetat olisivat liian pieniä nähtäväksi sivulla
Maaliviiva
- Pelattiin interaktiivisella
- Lue oppitunti
- Otin haasteen vastaan
- Osallistui tietovisaan
Merkitse oppitunti valmiiksi, jotta voit tallentaa sen edistymisesi tällä laitteella.
Oppitunti suoritettu.
Seuraavaksi Päiviä ja vuosia jokaisessa maailmassaTässä oppitunnilla käytetyt sanat
Lähteet
- NASA NSSDCA Planetary Fact Sheet (diameters, distances)
- JPL SSD: Approximate Positions of the Planets (semi-major axes)
- NASA NSSDCA: Schoolyard Solar System scale model
Tämä oppitunti on lisensoitu CC BY-SA 4.0.