Locul nostru în spațiu

Priviți în sus într-o noapte senină și fiecare stea pe care o puteți vedea cu proprii ochi aparține unei singure galaxii, Calea Lactee. Stai pe o minge de piatră care se rotește, încercuind o stea obișnuită printre miliarde. Această lecție arată exact unde.

Fiecare stea pe care o puteți vedea cu ochii aparține Căii Lactee.

Uite.

Stai afară într-o noapte senină. Pământul de sub picioarele tale este parte a unei mingi stâncoase cu lățimea de 12.742 km. Acea minge, Pământul, se rotește o dată pe zi și se învârte în jurul unei stele, Soarele, o dată pe an.

Soarele este atât de mare încât aproximativ 1,3 milioane de Pământuri ar încăpea în interiorul lui. Este atât de grea încât conține aproape toată masa a tot ceea ce orbitează în jurul ei: planete, sateliți, planete pitice, asteroizi și comete. Împreună, Soarele şi tot ceea ce este ţinut de gravitaţia sa reprezintă Sistemul solar.

În imaginea de mai sus, punctul galben din mijloc este Soarele. Apasă Play și privește planetele mișcându-se. Cu cât o planetă este mai aproape de Soare, cu atât se rotește mai repede:

• Mercur durează 88 de zile.
• Pământ Durează un an.
• Neptun, cea mai îndepărtată planetă, durează aproape 165 de ani.

Sistemul nostru solar este unul dintre miliardele de sisteme stelare dintr-o spirală uriașă de stele numită galaxia noastră. Calea Lactee. Într-o noapte foarte întunecată, îl puteți vedea ca o bandă slabă de lumină pe cer. Fiecare stea pe care o puteți vedea cu proprii voștri ochi îi aparține.

Înţelegeţi.

Distanțele din spațiu sunt atât de mari încât kilometrii devin ciudate, astfel că astronomii folosesc rigle mai mari.

Unitatea astronomică (au) Este aproximativ distanța medie dintre Pământ și Soare. Din 2012 are o valoare exactă: 149.597.870.700 metri, aproximativ 149,6 milioane km. Cu aceasta, sistemul solar devine ușor de imaginat:

Lume	Distanța medie de la Soare
Mercur	0.39 sau
Pământ	1.00 sau
Jupiter	5.2 sau
Neptun	30.1 sau

Timpul-lumină este timpul de care lumina are nevoie pentru a parcurge o distanță. Lumina se deplasează cu 299.792 km pe secundă, deci:

Timpul = distanța ÷ viteza luminii

Pentru 1 au: 149.597.871 km ÷ 299.792 km/s ≈ 499 s, sau 8 minute și 19 secunde. Când priviţi Soarele (niciodată direct, vă deteriorează ochii), vedeţi lumina care a părăsit-o acum aproximativ opt minute. Lumina soarelui are nevoie de peste patru ore pentru a ajunge pe Neptun.

Anul-lumină Este distanta pe care lumina o parcurge intr-un an: aproximativ 9,46 trilioane de km sau 63.241 UA. Cea mai apropiată stea după Soare, Proxima Centauri, este la aproximativ 4,2 ani-lumină distanță. Calea Lactee are o lungime de aproximativ 100.000 de ani-lumină.

Maestre.

Au era masurat: era definit prin constanta gravitationala gaussiana, deci lungimea sa in metri era o cantitate pe care astronomii trebuiau sa o determine. Radarul de pe Venus și urmărirea navelor spațiale la sfârșitul secolului al XX-lea au redus distanța la câțiva metri. În 2012, Uniunea Astronomică Internațională a stabilit un număr fix (Rezoluția B2), astfel încât au este acum pur și simplu o unitate, ca metrul.

Ceea ce măsurăm cu mare precizie astăzi este parametrul gravitațional al Soarelui, GM☉ = 1.32712440041 × 10²⁰ m³ s⁻², din mișcarea planetelor și a navelor spațiale. Produsul G × M este cunoscut mult mai bine decât G sau M singure, deoarece G este una dintre cele mai puțin precise constante cunoscute în fizică. De aceea mecanica orbitală lucrează cu μ = GM de-a lungul timpului, după cum veți vedea în calea Navigator.

Două consecinţe practice:

1. Distanta Pamantului nu este constanta. Orbita Pământului are o excentricitate de aproximativ 0,0167, astfel încât distanța sa față de Soare variază de la aproximativ 147,1 milioane km (începutul lunii ianuarie, periheliu) la 152,1 milioane km (începutul lunii iulie, afeliu). Anotimpurile nu sunt cauzate de asta: Ianuarie este iarna în emisfera nordică. Cauza reală este acoperită în lecția Anotimpuri.
2. Timpul-lumină este o limită reală de inginerie. O comandă radio către un rover pe Marte durează între aproximativ 3 și 22 de minute într-o direcție, în funcție de unde se află ambele planete pe orbitele lor. Navele spațiale departe trebuie să fie capabile să acționeze pe cont propriu.