Mahali yetu katika nafasi

Angalia juu ya usiku wazi na kila nyota unaweza kuona kwa macho yako mwenyewe ni mali ya galaksi moja, Milky Way. Upo juu ya mpira wa mawe unaozunguka, ukizunguka nyota moja ya kawaida kati ya mabilioni. somo hili inagundua hasa wapi.

Kila nyota unayoweza kuiona kwa macho yako ni sehemu ya Njia Nyeupe.

Angalia!

Nenda nje katika usiku mweupe. Udongo chini ya miguu yako ni sehemu ya mpira wa mawe 12,742 km pana. Mpira huo, Dunia, unazunguka mara moja kwa siku na kuzunguka nyota, Jua, mara moja kwa mwaka.

Jua letu ni kubwa sana kiasi kwamba kama dunia milioni 1.3 ingeweza kukaa ndani yake. Ni nzito kiasi kwamba inashikilia karibu uzito wote wa kila kitu kinachozunguka: sayari, miezi, sayari ndogo, asteroidi na kometi. Pamoja, Jua na kila kitu uliofanyika kwa gravity yake ni mfumo wa jua.

Katika angahewa ya dunia, nyota angavu zaidi ni Jua. Bonyeza Play na tazama sayari kusonga. Karibu zaidi sayari ni kwa jua, kasi zaidi inakwenda karibu:

• Mercury inachukua siku 88.
• Dunia inachukua mwaka mmoja.
• Neptuni, sayari ya mbali zaidi, inachukua karibu miaka 165.

Mfumo wetu wa jua ni moja ya mabilioni ya mifumo nyota katika spiral kubwa ya nyota inayoitwa Njia Nyeupe. Katika usiku wa giza sana unaweza kuiona kama bendi dhaifu ya mwangaza juu ya anga. Na kila nyota mnayo iona kwa macho yenu ni yake.

Kuelewa

Umbali katika anga ni mkubwa sana kiasi kwamba kilomita huwa vigumu kuhesabu, hivyo wataalamu wa astronomia hutumia mizani kubwa.

Kitengo cha astronomia (au) ni takriban umbali wa wastani kati ya Dunia na Jua. Kwa sababu 2012 ina thamani halisi: 149,597,870,700 mita, kuhusu 149.6 milioni km. Kwa hiyo, mfumo wa jua inakuwa rahisi kwa picha:

Dunia	Umbali wa wastani kutoka Jua
Utaridi	0.39 au
Dunia	1.00 au
Mwezi	5.2 au
Neptun	30.1 au

Wakati wa mwangaza ni muda unaohitajika na mwanga kuzunguka umbali fulani. Nuru husonga kwa 299,792 km kwa sekunde, hivyo:

muda = umbali ÷ kasi ya mwanga

Kwa mfano, kwa 1 au: 149,597,871 km ÷ 299,792 km/s ≈ 499 s, au 8 dakika 19 sekunde. Wakati wewe kuangalia jua (kamwe moja kwa moja, ni kuharibu macho yako), unaweza kuona mwanga kwamba aliondoka kuhusu dakika nane iliyopita. Nuru ya jua huchukua zaidi ya saa nne kufika kwenye Neptuni.

Mwaka wa nuru ni umbali mwanga safari katika mwaka mmoja: kuhusu 9.46 trilioni km, au 63,241 au. Proxima Centauri ni nyota angavu zaidi katika kundinyota ya Kentauri yenye mwangaza unaoonekana wa mag 4.2. Njia Nyeupe iko takriban miaka ya nuru 100,000 kutoka kwetu.

Mwalimu

Kipimo cha au kilikuwa kimepimwa: kilifafanuliwa kwa njia ya nguvu ya graviti ya Gaussian, hivyo urefu wake katika mita ulikuwa idadi ambayo wataalamu wa astronomia walipaswa kuamua. Radar ranging of Venus and spacecraft tracking in the late twentieth century pinned it down to a few metres. Mwaka wa 2012, Shirika la Kimataifa la Astronomia lilifanya kuwa namba thabiti (Resolution B2), hivyo au sasa ni kipimo cha kawaida kama mita.

Kipimo cha graviti ya Jua ni GM☉ = 1.32712440041 × 10²⁰ m³ s⁻², kutokana na mwendo wa sayari na vyombo vya angani. Kipimo cha SI kwa umbali ni m au km, lakini kwa kawaida hutumiwa pia kipimo cha mita kwa sababu ni mojawapo ya vipimo vya msingi katika fizikia. Hivyo basi, mzunguko wa kiini cha atomu unafuata mwendo wa graviti kama inavyoonekana kwenye picha.

Matokeo mawili ya vitendo:

1. Earth’s distance is not constant. Earth’s orbit has an eccentricity of about 0.0167, so its distance from the Sun ranges from about 147.1 million km (early January, perihelion) to 152.1 million km (early July, aphelion). Misimu ni * si * kusababishwa na hii: Januari ni baridi katika hemisphere ya kaskazini. Sababu halisi imeelezwa katika somo la Misimu.
2. Wakati wa mwanga ni kikomo halisi cha uhandisi. Amri ya redio kwa rover kwenye Mars inachukua kati ya dakika 3 na 22 kwa njia moja, kutegemea mahali ambapo sayari zote mbili zipo katika obiti zao. Spacecraft mbali lazima kuwa na uwezo wa kutenda juu yao wenyewe.