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Passeggiata sulla Scala
Apri la pagina completaTutto qui è in scala reale: dimensioni e distanze nella stessa proporzione, ogni pixel che scorri ti porta 3000 km.
Ogni immagine che avete visto del sistema solare ha spremuto questo vuoto fuori.
Mercurio è avanti, dove la luce solare è quasi sette volte più forte che sulla Terra.
Ancora niente. Hai attraversato 16,8 milioni km da Mercurio.
La luce solare che ti passa ora ha lasciato il Sole 5 min 5 s fa.
La Terra è davanti. Guarda come piccola casa si rivela essere.
Marte è ancora 58,8 milioni km avanti.
Un messaggio radio dalla Terra impiega tra i 3 e i 22 minuti per raggiungere Marte, a seconda della posizione dei due pianeti.
Potreste allineare 4611 Terre fianco a fianco nello spazio che avete attraversato da Terra.
Sei 14% del percorso da Marte a Cerere.
Ancora niente. Hai attraversato 53,1 milioni km da Marte.
La luce solare che ti passa ora ha lasciato il Sole 17 min 6 s fa.
Cerere è ancora 79,6 milioni km avanti.
Sei dentro la fascia degli asteroidi, hai colpito qualcosa? In media gli asteroidi sono distanti circa un milione di chilometri l'uno dall'altro.
Potreste allineare 12.497 Terre fianco a fianco nello spazio che avete attraversato da Marte.
Sei 17% del percorso da Cerere a Giove.
Ancora niente. Hai attraversato 122 milioni km da Cerere.
La luce solare che ti passa ora ha lasciato il Sole 33 min 8 s fa.
Giove è ancora 122 milioni km avanti.
Potreste allineare 23.846 Terre fianco a fianco nello spazio che avete attraversato da Cerere.
Sei 10% del percorso da Giove a Saturno.
Ancora niente. Hai attraversato 130 milioni km da Giove.
La luce solare che ti passa ora ha lasciato il Sole 54 min 5 s fa.
Saturno è ancora 389 milioni km avanti.
Voyager 1 ha impiegato circa 20 mesi per volare da Giove a Saturno.
Potreste allineare 30.529 Terre fianco a fianco nello spazio che avete attraversato da Giove.
Sei 70% del percorso da Giove a Saturno.
Ancora niente. Hai attraversato 519 milioni km da Giove.
La luce solare che ti passa ora ha lasciato il Sole 1 h 16 min fa.
Urano è ancora 1,31 miliardi km avanti.
Potreste allineare 20.605 Terre fianco a fianco nello spazio che avete attraversato da Saturno.
Sei 27% del percorso da Saturno a Urano.
Ancora niente. Hai attraversato 525 milioni km da Saturno.
Urano orbita due volte più lontano dal Sole di Saturno, e più ci si allontana, più vuoto diventa.
La luce solare che ti passa ora ha lasciato il Sole 2 h 3 min fa.
Urano è ancora 525 milioni km avanti.
Potreste allineare 82.418 Terre fianco a fianco nello spazio che avete attraversato da Saturno.
Sei 82% del percorso da Saturno a Urano.
Ancora niente. Hai attraversato 1,31 miliardi km da Saturno.
La luce solare che ti passa ora ha lasciato il Sole 2 h 48 min fa.
Nettuno è ancora 1,33 miliardi km avanti.
Potreste allineare 34.840 Terre fianco a fianco nello spazio che avete attraversato da Urano.
Sei 36% del percorso da Urano a Nettuno.
Ancora niente. Hai attraversato 740 milioni km da Urano.
La Voyager 2 ha impiegato circa tre anni e mezzo per attraversare questo divario, da Urano nel 1986 a Nettuno nel 1989.
La luce solare che ti passa ora ha lasciato il Sole 3 h 37 min fa.
Nettuno è ancora 444 milioni km avanti.
Potreste allineare 104.519 Terre fianco a fianco nello spazio che avete attraversato da Urano.
Sei 91% del percorso da Urano a Nettuno.
Ancora niente. Hai attraversato 129 milioni km da Nettuno.
La luce solare che ti passa ora ha lasciato il Sole 4 h 24 min fa.
La fascia di Kuiper: un anello di mondi ghiacciati così diffuso che dopo Plutone, New Horizons ne ha sorvolato solo uno.
Plutone è ancora 906 milioni km avanti.
Potreste allineare 50.798 Terre fianco a fianco nello spazio che avete attraversato da Nettuno.
Sei 55% del percorso da Nettuno a Plutone.
Ancora niente. Hai attraversato 906 milioni km da Nettuno.
New Horizons, una delle sonde spaziali più veloci mai lanciate, ha impiegato nove anni e mezzo per raggiungere Plutone, mentre la luce solare raggiunge la distanza media di Plutone in circa cinque ore e mezza.
La luce solare che ti passa ora ha lasciato il Sole 5 h 15 min fa.
Plutone è ancora 129 milioni km avanti.
Scorri verso il basso all'interno del telaio per volare verso l'esterno, o avviare il pilota automatico sotto.
Fine del viaggio
Guarda indietro. Quella stella brillante è il Sole.
Tabella dati (testo alternativo)
| Mondo | Diametro | Distanza dal Sole | Tempo di viaggio della luce dal Sole | px |
|---|---|---|---|---|
| Mercurio | 4879 km | 0,387 o | 3 min 13 s | 19.303 |
| Venere | 12.104 km | 0,723 o | 6 min 1 s | 36.070 |
| Terra | 12.742 km | 1 o | 8 min 19 s | 49.866 |
| Marte | 6779 km | 1,52 o | 12 min 40 s | 75.981 |
| Cerere | 939 km | 2,77 o | 23 min 0 s | 137.907 |
| Giove | 139.822 km | 5,2 o | 43 min 16 s | 259.447 |
| Saturno | 116.464 km | 9,54 o | 1 h 19 min | 475.555 |
| Urano | 50.724 km | 19,2 o | 2 h 40 min | 956.886 |
| Nettuno | 49.244 km | 30,1 o | 4 h 10 min | 1.499.465 |
| Plutone | 2377 km | 39,6 o | 5 h 29 min | 1.974.125 |
Quasi tutte le immagini del sistema solare mentono. Per adattarsi a una pagina, i pianeti sono schiacciati insieme e gonfiati in dimensioni. Camminate in scala reale e scoprirete il vero protagonista dello spettacolo: lo spazio vuoto.
Il sistema solare è per lo più spazio vuoto, e quel vuoto è l’intera storia.
Guarda.
La maggior parte delle immagini del sistema solare stringono i pianeti insieme come perline su una corda, e li disegnano troppo grandi. Devono: a scala reale, una pagina sarebbe quasi completamente vuota.
Indovina prima: se il Sole fosse una palla da spiaggia, quanto lontano sarebbe la Terra? Un gradino? Una stanza? Una strada?
Una strada. Con il Sole come una palla di 1 metro, la Terra è un pisello di 9 mm a circa 107 metri di distanza: all’incirca la lunghezza di un campo da calcio. Tieni presente questa immagine mentre viaggi.
Il Passeggiata in scala sopra è disegnato a vera scala: dimensioni e distanze nella stessa proporzione. Ogni pixel che scorri ti porta 3.000 km. Scorri all’interno della cornice, premi Mondo successivo o tocca un pianeta sulla mappa del viaggio in alto.
- Anche la journey map deve essere scalata. Il pennarello bianco sei tu. Notate come il Sole e i quattro pianeti interni si raggruppano all’estrema sinistra.
- Il Contachilometri Conta i chilometri e il tempo che la luce del sole ha impiegato per arrivare dove ti trovi.
- Quando ti fermi vicino a un mondo, la fotocamera si blocca e si inclina (lo zoom è mostrato accanto alla barra della scala) e una scheda ti dice dove ti trovi.
- La Terra, un globo di 12.742 km di diametro, si trova a quasi 50.000 pixel dal Sole. Nettuno è distante circa 1,5 milioni di pixel.
Notate quanta parte del viaggio è nera, con solo poche righe di narrazione che passano. Questo è il vero sistema solare: minuscoli mondi separati da un enorme vuoto.
Capisci?
Un modello in scala divide ogni lunghezza per lo stesso numero. Qui il numero è 3000: 3000 km di spazio reale diventano 1 pixel.
| Mondo | Diametro reale | Diametro a 1 px = 3.000 km | Distanza dal Sole | A questa scala |
|---|---|---|---|---|
| Sole | 1.391.400 km | 464 px | 0 | 0 |
| Terra | 12,742 km | 4 px | 149,6 milioni di km | 49,866 px |
| Giove | 139,822 km | 47 px | 778,3 milioni di km | 259,437 px |
| Nettuno | 49,244 km | 16 px | 4.498 milioni di km | 1,499,000 px |
Un pratico confronto usa il Sole come una palla di 1 metro. Dividi tutto per il diametro del Sole (1,39 milioni di km):
- La Terra è un pisello di 9 mm, a 107 m di distanza.
- Giove è un pompelmo di 10 cm, a 560 m di distanza.
- Nettuno è un marmo di 3,5 cm, a 3,2 km.
- La stella più vicina, Proxima Centauri, sarebbe un’altra sfera a circa 29.000 km di distanza: più dei due terzi del percorso intorno alla Terra reale.
Prova il pilota automatico a 1×, la vera velocità della luce. Si muovono 100 pixel al secondo, il che sembra lento sullo schermo. La vera luce solare ha davvero bisogno di 8 minuti per raggiungere la Terra e più di 4 ore per raggiungere Nettuno. Le impostazioni più veloci comprimono il tempo, non la distanza: il pilota automatico frena e si ferma ad ogni mondo.
Indovina prima: scorrendo con una rotellina del mouse, ti stai muovendo più velocemente o più lentamente della luce?
Molto più veloce. Un rapido scorrimento ti porta milioni di chilometri al secondo, spesso dieci o più volte la velocità della luce; lo mostra la lettura della velocità sotto l’odometro. Anche così, i pianeti esterni richiedono molto tempo per essere raggiunti. Ecco quanto sono grandi le distanze.
Maestro.
Due compressioni separate distorcono i diagrammi normali: la scala size e la scala distance. Il rapporto tra la distanza Sole-Nettuno (4,5 × 10⁹ km) e il diametro della Terra (1,27 × 10⁴ km) è di circa 350.000. Uno schermo alto 1.000 pixel può risolvere un intervallo di circa 1.000, quindi nessuna singola immagine statica può mostrare sia i pianeti che la loro distanza. Lo zoom interattivo, gli assi logaritmici o un modello a scorrimento come questo sono le uniche opzioni oneste.
Questo è anche il motivo per cui l’orery su questo sito offre due modalità. Scala leggibile comprime la distanza con una radice quadrata (r_screen ∝ √r) e disegna i pianeti a dimensioni fisse leggibili. Scala vera è lineare sia in dimensione che in distanza, quindi i pianeti si riducono a punti sub-pixel.
Il vuoto ha conseguenze per i voli spaziali. Viaggiare tra i pianeti non è come guidare tra le città: i pianeti si muovono, le distanze sono enormi e il costo dell’energia dipende molto più dai cambiamenti di velocità che dalla distanza. Questa idea, delta-v, è al centro del percorso Navigator.
Un ultimo fatto di scala: il La cintura degli asteroidi, spesso disegnato come un campo affollato di rocce, è così sparso che le navicelle spaziali lo attraversano senza alcuna manovra speciale. La fascia di Kuiper oltre Nettuno è ancora più vuota.
Provalo ora!
Impostate la velocità del pilota automatico su 1× e premete "Viaggiare alla velocità della luce". Guardate l'orologio a tempo di luce mentre raggiungete la Terra: circa 8 minuti e 20 secondi.Prima di guardare la tabella, indovinate quanto tempo ci vuole per lo stesso viaggio fino a Nettuno, poi controllate.
Le sfide sono dove l'apprendimento si attacca.
Un quiz veloce
3 domande rapide. Scegli una risposta per vedere se hai ragione.
-
Se il Sole fosse una palla larga 1 metro, quanto sarebbe grande la Terra?
- A Un pallone da calcio
- B Un pompelmo verde
- C Circa 9 millimetri, come un pisello
- D Circa 1 millimetro
Mostra la risposta
C. Circa 9 millimetri, come un pisello Il Sole è circa 109 volte più largo della Terra, quindi 1 m ÷ 109 ≈ 9 mm.
-
Su quella stessa scala, quanto lontana sarebbe la Terra dal Sole di 1 metro?
- A Circa 1 metro
- B Circa 10 metri
- C Circa 107 metri
- D Circa 1 chilometro
Mostra la risposta
C. Circa 107 metri 1 UA è circa 107,5 diametri solari, quindi la Terra sarebbe un pisello della lunghezza di un campo da calcio.
-
Perché la maggior parte dei disegni del sistema solare mostrano i pianeti vicini?
- A Perché sono davvero vicini
- B Perché in scala reale i pianeti sarebbero troppo piccoli da vedere sulla pagina
- C Perché i disegni mostrano i pianeti al loro avvicinamento più vicino
- D A causa dell'inquinamento luminoso
Mostra la risposta
B. Perché in scala reale i pianeti sarebbero troppo piccoli da vedere sulla pagina
Linea di arrivo
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Fonti
- NASA NSSDCA Planetary Fact Sheet (diameters, distances)
- JPL SSD: Approximate Positions of the Planets (semi-major axes)
- NASA NSSDCA: Schoolyard Solar System scale model
Questa lezione è con licenza CC BY-SA 4.0.