Vår plass i verdensrommet

Se opp på en klar natt og hver stjerne du kan se med egne øyne tilhører én galakse, Melkeveien. Du står på en roterende ball av stein, i sirkel rundt en vanlig stjerne blant milliarder. Denne leksjonen finner ut nøyaktig hvor.

Hver stjerne du kan se med egne øyne tilhører Melkeveien.

Se.

Stå utenfor på en klar natt. Bakken under føttene dine er en del av en steinete ball 12.742 km bred. Den ballen, jorden, spinner en gang om dagen og løper rundt en stjerne, solen, en gang i året.

Solen er så stor at omtrent 1,3 millioner jordkloder ville passe inn i den. Den er så tung at den holder nesten all massen av alt som går i bane rundt den: planeter, måner, dvergplaneter, asteroider og kometer. Sammen, solen og alt som holdes av sin tyngdekraft er den solsystem.

I bildet over er den gule prikken i midten Solen. Trykk på Play og se planetene bevege seg. Jo nærmere en planet er Solen, desto raskere går den rundt:

• Merkur Det tar 88 dager.
• Jorden Det tar ett år.
• Neptun, den fjerneste planeten, tar nesten 165 år.

Solsystemet vårt er ett av milliarder av stjernesystemer i en enorm spiral av stjerner som kalles galaksen. Melkeveienobject name (optional). På en veldig mørk natt kan du se det som et svakt lysbånd over himmelen. Hver stjerne du kan se med egne øyne tilhører den.

Forstår

Avstandene i verdensrommet er så store at kilometer blir vanskelig å måle, så astronomer bruker større linjaler.

Den astronomiske enheten (au) Jordens omløpsbane er den gjennomsnittlige avstanden mellom jorden og solen. Siden 2012 har den en eksakt verdi: 149.597.870.700 meter, omtrent 149,6 millioner km. Med det blir solsystemet lett å bilde:

Verden	Gjennomsnittlig avstand fra solen
Merkur	0.39 au
Jorden	1.00 au
Jupiter	5.2 eller
Neptun	30.1 au

Lys-tid er tiden lys trenger for å dekke en avstand. Lys beveger seg med 299,792 km per sekund, så:

Tid = avstand ÷ lysets hastighet

For 1 au: 149,597,871 km ÷ 299,792 km/s ≈ 499 s, eller 8 minutter og 19 sekunder. Når du ser på solen (aldri direkte, det skader øynene), ser du lys som forlot den for omtrent åtte minutter siden. Sollyset tar over fire timer å nå Neptun.

The light-year is the distance light travels in one year: about 9.46 trillion km, or 63,241 au. Den nærmeste stjernen etter solen, Proxima Centauri, er omtrent 4,2 lysår unna. Melkeveien er omtrent 100.000 lysår i diameter.

Master

Au-en ble tidligere målt: den ble definert gjennom den gaussiske gravitasjonskonstanten, så dens lengde i meter var en størrelse astronomene måtte bestemme. Radar ranging of Venus and spacecraft tracking in the late twentieth century pinned it down to a few metres. I 2012 gjorde Den internasjonale astronomiske unionen det til et fast tall (Resolution B2), slik at au nå bare er en enhet, som meter.

Det vi faktisk måler svært presist i dag er solens gravitasjonsparameter, GM☉ = 1,32712440041 × 10²⁰ m³ s⁻², fra bevegelsen til planetene og romfartøyene. Produktet G × M er kjent langt bedre enn enten G eller M alene, fordi G er en av de minst presist kjente konstantene i fysikken. Det er derfor banemekanikk arbeider med μ = GM gjennom hele, som du vil se i Navigator-banen.

To praktiske konsekvenser:

1. Jordens avstand er ikke konstant. Jordens bane har en eksentrisitet på ca. 0,0167, så avstanden fra solen varierer fra ca. 147,1 millioner km (tidlig i januar, perihelium) til 152,1 millioner km (tidlig i juli, aphelium). Årstidene er ikke forårsaket av dette: Januar er vinter på den nordlige halvkule. Den virkelige årsaken er dekket i leksjonen om årstidene.
2. Lystid er en reell teknisk grense. En radiokommando til en rover på Mars tar mellom 3 og 22 minutter én vei, avhengig av hvor begge planetene er i sine baner. Romfartøy langt borte må være i stand til å handle på egen hånd.