Наше місце в космосі

Погляньте вгору в ясну ніч і кожна зоря, яку ви можете побачити своїми очима належить до однієї галактики, Чумацького Шляху. Ви стоїте на крутому камені, що обертається навколо звичайної зорі серед мільярдів. На этом уроке вы узнаете, где именно.

Кожна зірка, яку ти можеш побачити своїми очима належить до Чумацького Шляху.

Дивіться.

Стояти на вулиці в ясну ніч. Земля під вашими ногами є частиною кам’яного кулі шириною 12,742 км. Цей м’яч, Земля, обертається раз на день і обертає навколо зірки, Сонця, раз на рік.

Сонце настільки велике, що приблизно 1,3 мільйона Земель вмістилися б всередині нього. Вона настільки важка, що у неї міститься майже вся маса всього, що обертається навколо неї: планети, супутники, карликові планети, астероїди і комети. Разом, Сонце і все, що утримується його гравітацією, є сонячною системою.

На верхній смузі, жовтою точкою посередині є Сонце. Натисніть Відтворити і дивіться, як рухаються планети. Чим ближче планета до Сонця, тим швидше вона обертається навколо своєї осі:

• Меркурій займає 88 днів.
• Земля триває один рік.
• Нептун, найвіддаленіша планета, займає майже 165 років.

Наша Сонячна система є однією з мільярдів зоряних систем у величезній спіралі зірок, що називається Чумацький Шлях. У дуже темну ніч ви можете побачити його як слабку смугу світла по небу. Кожна зірка, яку ти бачиш своїми очима належить йому.

Розумію

Відстані в космосі настільки великі, що кілометри стають незграбними, тому астрономи використовують більші лінійки.

Астрономічна одиниця (au) приблизно середня відстань між Землею і Сонцем. Оскільки 2012 має точне значення: 149,597,870,700 метрів, близько 149.6 мільйонів км. За допомогою цього інструменту можна легко створити зображення Сонячної системи:

Світ	Середня відстань до Сонця
Меркурій	0.39 або
Земля	1.00 або
Юпітер	5.2 або
Нептун	30.1 або

Світловий час — це час, який світло витрачає на пересування. Світло рухається зі швидкістю 299,792 км/с. Отже:

час = відстань ÷ швидкість світла

Для 1 а.о.: 149,597,871 км ÷ 299,792 км/с ≈ 499 с, або 8 хвилин 19 секунд. Коли ви дивитесь на Сонце (ніколи не прямо, воно пошкоджує ваші очі), ви бачите світло, яке залишило його близько восьми хвилин тому. Сонячне світло досягає Нептуна за чотири години.

The light-year - відстань, яку світло проходить за один рік: близько 9.46 трильйонів км або 63,241 а. о. Найближча до Сонця зоря, Проксима Центавра, знаходиться на відстані близько 4,2 світлових років. Чумацький Шлях має приблизно 100,000 світлових років у діаметрі.

Майстер

Раніше au вимірювали: його визначали за допомогою гравітаційної сталої Гауса, тому його довжина в метрах була величиною, яку астрономам потрібно було визначити. Радіолокаційні дальності Венери і відстеження космічних апаратів в кінці двадцятого століття зменшили її до декількох метрів. У 2012 році Міжнародний астрономічний союз зробив його фіксованим числом (Резолюція B2), тому а. о. тепер є просто одиницею, як метр.

Те, що ми насправді вимірюємо дуже точно сьогодні, є гравітаційний параметр Сонця, GM☉ = 1.32712440041 × 10²⁰ m³ s⁻², з руху планет і космічних апаратів. Добуток G × M відомий набагато краще, ніж або G або M самі по собі, тому що G є однією з найменш точно відомих констант у фізиці. Ось чому орбітальна механіка працює з μ = GM, як ви побачите у шляху Навігатора.

Два практических последствия:

1. Відстань Землі не є постійною. Орбіта Землі має ексцентриситет близько 0,0167, тому її відстань від Сонця коливається від приблизно 147,1 млн км (початок січня, перигелій) до 152,1 млн км (початок липня, афелій). Пори року не викликаються цим: Січень - це зима у північній півкулі. Справжня причина описана в уроку про Пори року.
2. Світловий час є справжнім обмеженням інженерії. Радіокомандування до марсохода на Марсі займає від 3 до 22 хвилин у одному напрямку, залежно від того, де обидві планети знаходяться на своїх орбітах. Космічний корабель, що знаходиться далеко, повинен бути здатний діяти самостійно.