...

Расстояние от Земли до Солнца

Расстояние от Солнца

Солнце – единственная звезда в нашей Солнечной системе, что очевидно из названия. Именно оно является центральным объектом и источником жизни на нашей планете, которая, к слову, располагается на идеальном расстоянии от пылающего и палящего объекта. Нашей планете несказанно повезло расположиться в Солнечной системе в благоприятной зоне, температура в которой отлично подходит для жизни организмов, не являясь слишком холодной или горячей. Именно благодаря этому удачному расстоянию наша Планета наполнена таким разнообразием живых организмов.

Точное расстояние на сегодняшний день

На данный момент учеными давно вычислено точное расстояние, отделяющее нашу Планету от центра Солнечной системы. Хотя Солнце и кажется нам таким близким и доступным расстояние от Солнца до нашей планеты составляет 149 597 870 700 метров. Однако, все мы знаем, что Земля всегда находится в движении по  эллиптической орбите, то есть, можно сказать, что единого, точного расстояния до Солнца фактически нет.

расстояние до Солнца

Есть самые отдаленные и самые приближенные  точки,  но ученые предпочитают апеллировать  именно указанной цифрой, которая отражает среднее значение. Почему так важна именно эта цифра и как простому человеку легче понять, что она означает?

149 597 870 700 – это астрономическая единица или  среднее расстояние Земли от Солнца. Это  расстояние равно 8 минутам и 31 световым секундам. Иными словами, излучаемый солнечный свет касается поверхности нашей планеты только спустя 8 минут и  31 секунду. То есть люди не видят Солнце «онлайн». Мы видим его поверхность таким, каким оно было 8 минут назад.

Чтобы понять, что значит это расстояние для человека можно представить его в более осязаемых «земных» показателях, более доступных для понимания. Например, чтобы преодолеть это расстояние на самолете, человеку придется непрерывно лететь от Земли до Солнца приблизительно 18 лет, а для того, чтобы пройти пешком, понадобится порядка 3400 лет.

Важно обратить внимание на то, что каждые 100 лет эта цифра будет увеличиваться в среднем на 15 метров, так как орбита Земли постепенно удаляется от Солнца.

Чтобы вычислить эту величину настолько точно ученые потратили не один десяток лет и использовали самые разные способы измерения. Кроме того астрономы много лет изучали как именно влияет изменения данного расстояния на жизнь на Земле.

Астрономическая единица

Понятие «Астрономическая единица» было введено в обиход в 2012 году и используется астрономами для исчисления расстояний между космическими объектами. В Международной Системе Измерений данная величина обозначается как А.Е. (Астрологическая единица), а в англоязычных источниках используется обозначение AU — Astronomical Unit.

Астрономической единицей в астрологии принято считать среднее расстояние от Земли до Солнца, которое, как было сказано ранее, равно 149 597 870,7 километров.

Приливы и отливы

Невероятно огромное, непреодолимое расстояние до Солнца очень сложно представить человеческому мозгу, поэтому, если вдуматься, то достаточно сложно понять, как нечто столь далекое может вообще как-то влиять на нас. Однако влияние Солнца, а точнее периодически изменяющегося расстояние до него оказывает непосредственное воздействие на Землю. Особенно это чувствуют жители прибрежных регионов, которые своими глазами могут наблюдать за приливами и отливами.

приливы отливы

В народе бытует мнение, что наибольшее влияние на приливы и отливы оказывает Луна, однако от Солнца тоже многое зависит. Ключевое значение в этом вопросе имеет расположение небесных светил относительно Земли.

В случае если и Солнца и Луна находятся с одной стороны от Земли или на одной линии (что происходит каждое новолуние), происходит сизигийный прилив, который является самым сильным. Это явление связано с тем, что Луна и Солнце оказывают двойное влияние на гравитационное притяжения и большая часть воды стремится по направлению к ним.

Если Луна и Солнце располагаются относительно Земли под прямым углом они стимулируют квадратурный прилив, который характеризуется наименьшим подъемом воды. Это связано с тем, что противоположное расположение вызывает растяжение и наиболее равномерное распределение гравитационных сил притяжения.

Афелий и перигелий

Афелий и перигелий – это понятия, которые имеют непосредственную взаимосвязь с расстоянием от Земли до Солнца и отражают точки, в которых Земля и Солнце находятся на самом большом и самом маленьком расстоянии друг от друга.

Афелий и перигелий

Как было сказано ранее, в связи с тем, что наша планета вращается по эллиптической орбите расстояние от Земли до Солнца не является постоянной величиной и постоянно изменяется в пределах от наименьшего до наибольшего значения.

Афелий, который в некоторых источниках именуется также как Апогелий – это точка, в которой расстояние от Солнца до Земли имеет наибольшее значение, которое равно 147 093 290 км. Наша планета располагается в этой точке всего 4 дня в году: с 3 по 7 июля. В астрономии это расстояние определяется как 0,983 а.е.

Перигелий – точка, в которой Земля наиболее приближена к Солнцу. Перигелий приходится на период со 2 по 5 января. В эти дни расстояние от Земли до Солнца равно 152 095 556км. Перигелийное расстояние считается равным 1,016 а.е.

Измерения расстояния до Cолнца в древней Греции

Древняя Греция – место, в котором появились основы большинства современных наук: математика, химия, физика. Астрономия стала не исключением. Великие умы Древней Греции первые задумались об изучении звезд и заинтересовались тайнами Вселенной и всего, что лежит за пределами нашей планеты.

Предположения Аристарха Самосского

Первым ученым, который фигурирует в исторических источниках, как тот кто, стремился узнать каков путь между Солнцем и Землей является Аристарх Самосский, который жил  в  III веке до н.э.

Расстояние от Земли до Солнца

В основе вычислений этого ученого лежит Теорема Пифагора, согласно которой квадрат гипотенузы прямоугольного треугольника равен сумме квадратов катетов. Наблюдая за фазами Луны и ее расположением относительно Земли ученый пришел к выводу, что если вершинами прямоугольного треугольника будут являться Земля, Луна и Солнце, то Солнце и Земля будут соединены гипотенузой. Согласно теореме в таком случае расстояние от Земли до Солнца будет в 20 раз превышать расстояние от Земли до Луны.

Стоит обратить внимание на то, что именно Аристарх пришел к выводу, что Земля движется вокруг Солнца, а оно фактически не изменяет своего положения.

Смелые предположения астронома не были поддержаны, так как согласно религиозным предубеждениям того времени именно Земля являлась центром вселенной и венцом творения мира, а гелиоцентрические взгляды опровергали данное мнение.

Несмотря на то, что во многом предположения Аристарха были ошибочными его исследования легли в основу и дали импульс к последующему развитию астрономии в этом направлении.

расстояние до солнца

Измерения Гиппарха Никейского

Следующим ученым, который оставил свой след в развитии астрономии стал Гиппарх Никейский, который жил во II до н. э. Основываясь на достижения Гиппарха были созданы новейшие астрономические приборы для проведения точных измерений расстояния между звездными объектами, носившие название квадрант и секстант.

Они созданы на основе тригонометрических тождеств и позволяют дать наиболее точное значение углов расположения звезд и небесных объектов. Кроме того, Гиппарх Никейский первым детально изучил видимые звезды и ввел понятие звездных величин, разделив звезды по значениям размеров в первый звездный каталог.

Большим достижением Гиппарха Никейского является предсказание процессии равноденствии и теорий о  Затмениях.

Что касается вычисления рассматриваемого расстояния, Гиппарху сначала удалось вычислить расстояние до Луны, которое, по его мнению, было равно 71 радиус Земли. Расстояние до Солнца по его подсчетам удалось вычислить наименее точно вследствие того, что первые измерительные приборы имели достаточно низкую степень точности. По его подсчетам расстояние от Земли до Солнца было в пределах от 490 до 2550 радиусов Земли.

астрономические инструменты

Расчеты нового времени

Следующий наиболее значимый виток в развитии астрономии датируется уже средними веками. Это связано с технологическим развитием, которое отразилось и на астрономии в плане появления новых телескопов, систем наблюдения и измерения.

Метод прямоугольных треугольников Кристиана Гюйгенса

Кристиан Гюйгенс, как и его предшественники, взял за основу тригонометрические знания, позволявшие проводить вычисления в пределах рассматриваемого прямоугольного треугольника по трем известным величинам. В исследованиях ученого «известными» элементами были выбраны два острых угла и один катет.

Суть вычислений заключалась в том, что предварительно нужно было найти хотя бы одно расстояние между небесным объектом, находящимся под прямым углом относительно Земли. В качестве этого объекта было решено взять Венеру, которая являлась вершиной прямоугольного треугольника, занимая прямой угол, в то время как Земля и Солнце являлись концами гипотенузы этого треугольниками.

Чтобы найти один катет нужно было узнать хотя бы приблизительное расстояние от Земли до Венеры, а без знаний о размерах планет это было довольно проблематично, поэтому ученый решил предположить, что Венера и Земля имеют одинаковые значения диаметра.

Венера и земля

К счастью, данное предположение оказалось верным, что позволило вычислить искомое расстояние, а далее по формулам тригонометрии, предварительно измерив значения острых углов, Гюйгенсом было выведено примерное расстояние от Земли до Солнца, равное 160 млн. км. Как видно, данная величина довольно близка к правде.

Измерения Кассини и Рише

К более точным результатом, а точнее к значению в 146 млн. км пришли ученые  Джованни Кассини и Жан Рише в 1672 году, которые взяли за основу в своих вычислениях изучение Марса, также вычислив расстояние от Земли до Марса и по этому расстоянию, найдя значение расстояния  от Земли до солнца.

Джованни Кассини

В своих измерениях ученые использовали метод уточного параллакса. Наблюдая за небесными светилами, они сделали вывод, что наиболее точные результаты дает наблюдение за одним и тем же объектом из точек Земли, которые наиболее всего удалены друг от друга.

Тогда учеными было принято решение, согласно которому один из них продолжил свои наблюдения во Франции, а второй отправился в  Южную Африку. Ученые в качестве основной изучаемой фигуры выбрали Марс, и по методу параллакса вычислили расстояние до него. Далее дело осталось за математикой, благодаря которой, зная расстояние от Земли до Марса им удалось высчитать и значение до Солнца.

Важно отметить, что несмотря на практическую верность вычисленного значения Кассини и Рише были приверженцами геоцентрической системы, то есть считали, что в центре системы располагается именно Земля, и именно она является центральным неподвижным объектом.

геоцентрическая модель

Позже, ученые признали, что скорее всего в этом они допустили ошибку и предположили, что Коперник, доказывавший обратное, частично прав.

Метод Параллакса

Кассини и Рише наблюдали за Марсом буквально из двух противоположных точек на поверхности Земли, благодаря чему наиболее точные данные удалось вычислить с использованием метода параллакса, который заключается в наблюдении за разницей в видимом положении небесного тела, которое изучается с двух разных линий зрения.

Согласно исследованиям, чем дальше друг от друга располагаются точки, задающие линии наблюдения, тем точнее будут результаты исследования.

метод параллакса

Метод стандартных свечей

В XVIII веке ученые пришли к выводу, что яркость небесных тел напрямую влияет на их расстояние до Земли. Суть метода стандартных свечей заключается в том, что чем менее яркий и видимый объект, тем дальше он находится относительно наблюдателя. А стандартной свечой принято называть объект, светимость которого известна и может быть принята в качестве эталонной для изучения расстояния до неизвестного объекта.

Исследования новейшего времени

С учетом технологического развития современные технологии достигли невероятного прогресса, который позволяет с большой точностью вычислить расстояние то небесных объектов и между ними. Оптические наблюдения, точнейшие измерительные приборы и управление при помощи искусственного интеллекта позволяет вычислить максимально точное расстояние с погрешностью менее одного метра, что в астрономических масштабах является ничтожно малой величиной.

Современные ученые пользуются самыми разными методами, а самые продвинутые космические центры, например НАСА, даже запускают зонды, которые практически вплотную способны подлететь к Солнцу и наблюдать за явлениями, происходящими на нем с расстояния всего 6 млн км.

Parke Солнце

Метод радиолокации

Известно, что при помощи измерения длины радиоволны можно вычислить расстояние до объекта, от которого она отразится. Такие исследования были проведены в  1961 году впервые.

При помощи мощнейшей искусственно созданной радиоволны, был получен результат в 149 599 300 км, то есть фактически ученые ошиблись на 2 тыс.  км. Годом позднее исследование было проведено повторно, тогда результат составил 149 598 100 км, а значит погрешность была для того времени очень мала, в пределах 750 км.

радиолокация

Определение дистанции лазером

Последнее и наиболее точное значение было найдено учеными с применением лазерного дальномера. Измерение расстояния при помощи данного прибора показало максимально точный результат, погрешность в котором составила буквально несколько сантиметров.

Результат, который был получен при измерении этим методом, в данный момент считается официально самым достоверным и общепринятым для использования.

Единицы измерения космических расстояний

На данный момент астрономы всего мира используют для своих исследований самые разнообразные единицы измерений, ведь общепринятые «земные» величины ничтожны в космических масштабах, а потому их использование крайне не практично.

Астрономическая единица, как было сказано ранее, демонстрирует какой путь нужно преодолеть от нашей планеты до Солнца. В соотношении с земными величинами это расстояние составляет приблизительно 147 миллионов километров. Данная единица чаще всего фигурирует в исследованиях относящихся к расстояниям между небесными телами нашей Солнечной системы.

Световой год – это путь, найденный при вычисление скорости светами, и оно соответствует значению, которое способен преодолеть солнечный фотон за 1 земной год. Если перевести это расстояние в привычные для нас меры длины, то оно будет соответствовать 9.46 триллионам километров. Эта единица применяется астрономами для измерения расстояния между звездами и объектами за пределами  Солнечной системы.

Наибольшая единица измерения – это Парсек. Это значение равно 3.26 световым годам.

Как бы далеко не было Солнце, мы каждый день видим его свет, не задумываясь о том, какой путь он преодолевает, чтобы осветить и согреть нашу планету.

видео: как далеко Земля от Солнца

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Серафинит - АкселераторОптимизировано Серафинит - Акселератор
Включает высокую скорость сайта, чтобы быть привлекательным для людей и поисковых систем.