Mūsų vieta kosmose

Pažvelkite aukštyn aiškią naktį ir kiekviena žvaigždė, kurią galite pamatyti savo akimis, priklauso vienai galaktikai - Paukščių takui. Jūs stovite ant besisukančio akmens rutulio, skriejančio aplink vieną paprastą žvaigždę tarp milijardų. Šioje pamokoje tiksliai sužinosite, kur.

Kiekviena žvaigždė, kurią galite pamatyti savo akimis, priklauso Paukščių takui.

Žiūrėk.

Stovėkite lauke aiškią naktį. Žemė po jūsų kojomis yra dalis 12,742 km pločio uolienų kamuolio. Tas rutulys, Žemė, sukasi kartą per dieną ir lenktyniauja aplink žvaigždę, Saulę, kartą per metus.

Saulė yra tokia didelė, kad jos viduje tilptų apie 1,3 milijono Žemių. Ji tokia sunki, kad joje yra beveik visa visko, kas skrieja aplink ją: planetos, palydovai, nykštukinės planetos, asteroidai ir kometos. Kartu, Saulė ir viskas, kas laikoma jos gravitacija yra Saulės sistemos planetos.

Viršuje esančiame paveikslėlyje geltonas taškas viduryje yra Saulė. Paspausk Play ir stebėk kaip planetos juda. Kuo arčiau Saulės yra planeta, tuo greičiau ji sukasi aplink ją:

• Gyvsidabris trunka 88 dienas.
• Žemė trunka vienerius metus.
• Neptūnas, toliausia planeta, trunka beveik 165 metus.

Mūsų Saulės sistema yra viena iš milijardų žvaigždžių sistemų didžiulėje spiralinėje žvaigždėje, vadinamoje Paukščių taku. Labai tamsią naktį jūs galite pamatyti jį kaip silpną šviesos juostą per dangų. Kiekviena žvaigždė, kurią galite pamatyti savo akimis, priklauso jai.

Supratau.

Atstumai erdvėje yra tokie dideli, kad kilometrai tampa nepatogūs, todėl astronomai naudoja didesnius liniuotes.

Astronominis vienetas (au) Tai maždaug vidutinis atstumas tarp Žemės ir Saulės. Nuo 2012 m. jis turi tikslią vertę: 149,597,870,700 metrų, apie 149,6 milijonų km. Su juo, saulės sistema tampa lengvai vaizduoti:

Pasaulis	Vidutinis atstumas nuo Saulės
Gyvsidabris	0.39 au
Žemė	1.00 au
Jupiteris	5.2 au
Neptūnas	30,1 arba

Šviesos laikas yra laikas, per kurį šviesa turi nuvažiuoti atstumą. Šviesa juda 299,792 km per sekundę greičiu, taigi:

laikas = atstumas ÷ šviesos greitis

For 1 au: 149,597,871 km ÷ 299,792 km/s ≈ 499 s, or 8 minutes 19 seconds. Kai žiūrite į Saulę (niekada tiesiogiai, ji sugadina akis), matote šviesą, kuri išėjo iš jos maždaug prieš aštuonias minutes. Saulės šviesa pasiekia Neptūną per keturias valandas.

Šviesos metai yra atstumas, kurį šviesos spinduliai nukelia per metus: apie 9.46 trilijonų km arba 63.241 a.v. Artimiausia žvaigždė po Saulės yra Kentauro Proksima, esanti už 4,2 šviesmečio. Paukščių Takas yra maždaug 100,000 šviesmečių skersmens.

Pagrindinis

Au buvo matuojama: ji buvo apibrėžiama pagal Gauso gravitacijos konstantą, todėl jos ilgis metrais buvo kiekis, kurį astronomai turėjo nustatyti. XX a. pabaigoje Veneros radarų ir kosminių aparatų stebėjimai parodė, kad jos atstumas iki Saulės yra vos keli metrai. 2012 m. Tarptautinė astronomijos sąjunga (TAS) nustatė, kad au yra fiksuotas skaičius (Rezoliucija B2), todėl dabar au yra paprasčiausias matavimo vienetas, kaip ir metras.

Šiandien labai tiksliai išmatuojamas Saulės gravitacinis parametras, GM☉ = 1.32712440041 × 10²⁰ m³ s⁻², iš planetų ir erdvėlaivių judėjimo. G × M sandauga yra daug geriau žinoma nei vien tik G arba M, nes G yra viena iš mažiausiai tiksliai žinomų fizikos konstantų. Todėl orbitinė mechanika veikia su μ = GM, kaip jūs pamatysite Navigator kelyje.

Dvi praktinės pasekmės:

1. Žemės atstumas nėra pastovus. Žemės orbitos ekscentricitetas yra apie 0,0167, todėl jos atstumas nuo Saulės svyruoja nuo maždaug 147,1 mln. km (sausio pradžioje, perihelio) iki 152,1 mln. km (liepos pradžioje, afelio). Metų laikai ne yra dėl to: sausis yra žiema šiauriniame pusrutulyje. Tikroji priežastis yra aptariama metų laikų pamokoje.
2. Šviesos laikas yra tikras inžinerijos apribojimas. Radijo komanda į Marso roverį trunka nuo 3 iki 22 minučių viena kryptimi, priklausomai nuo to, kur abi planetos yra savo orbitose. Erdvėlaivis toli turi sugebėti veikti savarankiškai.