Naše miesto vo vesmíre

Pozrite sa hore na jasnú noc a každá hviezda, ktorú môžete vidieť vlastnými očami patrí do jednej galaxie, Mliečnej cesty. Stojíte na rotujúcej skalnej gule, krúžiacej okolo jednej obyčajnej hviezdy medzi miliardami. Táto lekcia zistí presne kde.

Každá hviezda, ktorú môžete vidieť vlastnými očami patrí do Mliečnej cesty.

Pozri.

Za jasnej noci stojte vonku. The ground under your feet is part of a rocky ball 12,742 km wide. Táto guľa, Zem, sa točí raz za deň a preteká okolo hviezdy, Slnka, raz ročne.

Slnko je také veľké, že by sa doň zmestilo 1,3 milióna Zemí. Je taká ťažká, že drží takmer všetku hmotu všetkého, čo obieha okolo nej: planéty, mesiace, trpasličí planéty, asteroidy a kométy. Slnko a všetko, čo drží jeho gravitácia, tvorí slnečnú sústavu.

Na obrázku hore je žltá bodka v strede Slnko. Stlačte Play a sledovať planéty pohybovať. Čím bližšie je planéta k Slnku, tým rýchlejšie obieha:

• Ortuť trvá 88 dní.
• Zem trvá jeden rok.
• Neptún, najvzdialenejšia planéta, trvá takmer 165 rokov.

Naša slnečná sústava je jednou z miliárd hviezdnych systémov v obrovskej špirále hviezd nazývanej Mliečna cesta. Vo veľmi tmavej noci ho môžete vidieť ako slabý pás svetla na oblohe. Každá hviezda, ktorú môžete vidieť vlastnými očami, patrí k nemu.

Pochopte to.

Vzdialenosti vo vesmíre sú také veľké, že kilometre sa stávajú nepríjemnými, takže astronómovia používajú väčšie pravítka.

Astronomická jednotka (au) Je to približne priemerná vzdialenosť medzi Zemou a Slnkom. Since 2012 it has an exact value: 149,597,870,700 metres, about 149.6 million km. S ním sa slnečná sústava stáva ľahko zobraziteľnou:

Svet	Priemerná vzdialenosť od Slnka
Ortuť	0.39 au
Zem	1.00 au
Jupiter	5.2 au
Neptún	30.1 au

Svetelný čas je čas, ktorý svetlo potrebuje na prekročenie vzdialenosti. Light moves at 299,792 km per second, so:

čas = vzdialenosť ÷ rýchlosť svetla

For 1 au: 149,597,871 km ÷ 299,792 km/s ≈ 499 s, or 8 minutes 19 seconds. Keď sa pozriete na Slnko (nikdy priamo, poškodzuje to vaše oči), vidíte svetlo, ktoré ho opustilo asi pred ôsmimi minútami. Slnečnému žiareniu trvá viac ako štyri hodiny, kým dosiahne Neptún.

The light-year is the distance light travels in one year: about 9.46 trillion km, or 63,241 au. Najbližšia hviezda po Slnku, Proxima Centauri, je vzdialená približne 4,2 svetelných rokov. The Milky Way is roughly 100,000 light-years across.

Majster

Au sa merala: bola definovaná pomocou Gaussovej gravitačnej konštanty, takže jej dĺžka v metroch bola veľkosť, ktorú museli astronómovia určiť. Radar ranging of Venus and spacecraft tracking in the late twentieth century pinned it down to a few metres. V roku 2012 Medzinárodná astronomická únia stanovila au ako pevné číslo (Rezolúcia B2), takže au je teraz jednoducho jednotka, ako meter.

To, čo dnes presne meriame je gravitačný parameter Slnka GM☉ = 1,32712440041 × 10²⁰ m³ s⁻², z pohybu planét a kozmických lodí. Súčin G × M je známy oveľa lepšie ako samotné G alebo M, pretože G je jedna z najmenej presne známych fyzikálnych konštánt. To je dôvod, prečo orbitálna mechanika pracuje s μ = GM po celú dobu, ako uvidíte v ceste Navigátora.

Dva praktické dôsledky:

1. Vzdialenosť Zeme nie je konštantná. Obežná dráha Zeme má excentricitu približne 0,0167, takže jej vzdialenosť od Slnka sa pohybuje od približne 147,1 milióna km (začiatok januára, perihélium) do 152,1 milióna km (začiatok júla, aphelium). Ročné obdobia nie sú nie spôsobené týmto: Január je zima na severnej pologuli. Skutočná príčina je pokrytá v lekcii o ročných obdobiach.
2. Svetelný čas je skutočným technickým limitom. Rádiový príkaz k roveru na Marse trvá približne 3 až 22 minút v jednom smere, v závislosti od toho, kde sú obe planéty na svojich obežných dráhach. Kozmická loď ďaleko musí byť schopný konať na vlastnú päsť.