Зная что расстояние от земли до солнца равно 149 597

Астрономическую единицу уточнили

Под астрономической единицей, как известно, понимается расстояние от Земли до Солнца. Однако до недавних пор она не являлась постоянной величиной, что приводило к разного рода проблемам и путанице. Лишь в прошедшем августе Международный астрономический союз установил фиксированную длину астрономической единицы — 149 597 870 700 метров.

Считается, что впервые дистанцию от нашей планеты до Солнца измерили в 1672 году итальянский астроном Джованни Кассини и его французский коллега Жан Рише. Хотя, строго говоря, первым был Эратосфен, который, как утверждает Евсевий Кесарийский, определил данную величину в 804 миллиона стадий, или, если перевести на современный язык, от 148,7 до 152,8 миллиона километров.

Увы, если погрешность, допущенная ученым, жившим в III веке до нашей эры, составляла около 2 процентов, то Кассини и Рише, которые основывали свою оценку на измерении параллакса Марса из двух точек земной поверхности (Парижа и Французской Гвианы), получили число, равное 22 тысячам земным радиусам, или около 140 миллионов километров, то есть их результат оказался даже хуже эратосфеновского, полученного за 1 900 лет до того…

С тех пор результат многократно уточнялся, но всегда он представлял собой итог математической комбинации других универсальных констант. В начале 1960-х годов вроде бы, наконец, были получены относительно точные данные. Но тут встал вопрос самого определения — что именно следует считать астрономической единицей? Прежнее определение, введенное Международным астрономическим союзом, гласило, что она равна «радиусу невозмущенной круговой ньютоновской орбиты, на которой вращается тело бесконечно малой массы, двигающееся в среднем на 0,01720209895 радианов в день» (речь идет о постоянной Гаусса, она же обозначается как k).

Такой критерий хорош прежде всего тем, что позволяет не менять определение астрономической единицы вне зависимости от уточнений ее реального значения. Но тогда, во-первых, получается, что расстояние от Земли до Солнца составит более 1 астрономической единицы (около 1,00000003), что делает введение этого параметра вообще бессмысленным, а во-вторых, это противоречит общей теории относительности. Дело в том, что в зависимости от точки отсчета (скажем, если взять за нее Землю или орбиту Юпитера), значение астрономической единицы для наблюдателя может колебаться в пределах километра. Поэтому общепринятая цифра в 149 597 870 691 метр выглядела несколько условной.

В-третьих, саму гауссову постоянную определяют на основе формулы, где одной из величин является солнечная масса, которая за счет солнечного ветра, уносящего вещество нашей звезды в космическое пространство, уменьшается почти на 6 миллионов тонн в секунду. Это приведет к тому, что за миллион лет наше светило потеряет триллионы тонн массы. Это обстоятельство делает использование гауссовой постоянной для определения астрономической единицы неэффективным — по крайней мере, в долгосрочной перспективе.

Таким образом, корректировка понятия астрономической единицы — вещь неизбежная. В принципе «пересмотр» астрономической единицы можно было провести еще несколько десятилетий назад. Однако этому сильно противились эксперты консервативных взглядов. И только на недавней пекинской конференции Международного астрономического союза эпохальное событие, наконец, произошло.

Зафиксировав пресловутую единицу в метрах, астрономы разом нашли решение трех вышеперечисленных проблем. А самое главное, им удалось совместить новую величину с общей теорией относительности — ведь метр определяется как дистанция, пройденная светом в вакууме за 1/299 792 458 секунд, а скорость света является неизменной относительно любой точки отсчета.

Тем не менее, удачное решение одних проблем тут же породило другие. Так, известно, что в настоящее время наша Земля удаляется от Солнца на 0,15 метра в год. Таким образом, через миллиард лет ее орбита вырастет на 150 тысяч километров, и нынешнее определение астрономической единицы как дистанции в 149 597 870 700 метров опять станет неактуальным. Правда, неизвестно, останется ли к тому времени на планете кто-нибудь, кому придется решать эту задачу…

Читайте самое интересное в рубрике «Наука и техника»

Добавьте «Правду.Ру» в свои источники в Яндекс.Новости или News.Google, либо Яндекс.Дзен

Быстрые новости в Telegram-канале Правды.Ру. Не забудьте подписаться, чтоб быть в курсе событий.

Источник

Каково расстояние от Земли до Солнца?

Отправить экспертам 2

4 4 · Хороший ответ

22 декабря расстояние до солнца = 5000 км

( солнце ходит по большому кругу

плоской земли за экватером )

150000000 км от солнца

22 декабря расстояние до солнца = 5000 км

( солнце ходит по большому кругу плоской земли за экватером )

22 июля расстояние до солнца = 6000 км

( по малому кругу на широтах москвы и питера

22 декабря расстояние до солнца = 5000 км

( солнце ходит по большому кругу плоской земли за экватером )

22 июля расстояние до солнца = 6000 км

( по малому кругу на широтах москвы и питера )

4 · Хороший ответ

Плоской Земли? Слишком толсто.

Средняя цифра данного показателя это 149.6 млн км. Из-за эллиптичной орбиты Земли расстояние колеблется в течение года. Самый длинный отрезок — афелий 152 млн.км, а самый короткий — перигей 147 млн.км

1 0 · Хороший ответ

Расстояние от Земли до Солнца примерно 150 млн км.

Общепринятой считается цифра 149 597 870,691 км.

Но она условна, потому как у Земли эллиптическая орбита, и в раное время года расстояние от Земли до Солнца разное. В июле 152 млн км. В январе 147 млн км.

9 · Хороший ответ

Растояние от Земли до Солнца принято считать равным одной астрономической единице(1 а.е.) или же 149 597 870 700 метрам. В афелии(высшей точки орбиты) орбита Земли равна 152,1 млн км, а в перигелии(низшей точки орбиты) 147,09 млн км, то есть среднее значение будет равным 149,6 миллионам километров

Источник

Расстояние между Землей и Солнцем

Попытки рассчитать расстояние от Земли до Солнца и прогнозировать связанные с ним явления начали предпринимать в Древней Греции. Тогда были произведены приблизительные вычисления, которые стали основой для последующего развития астрономической науки. Современным ученым уже доступны технологии, которые позволяют определять расстояние до Солнца с погрешностью до нескольких долей сантиметра.

Точное расстояние на сегодняшний день

Расстояние между центрами Земли и Солнца принято считать равным 149 597 870 км, но этот показатель условен. Планета совершает движение по эллиптической орбите, поэтому ее удаленность от звезды постоянно меняется.

Понятие астрономической единицы

Расстояние, на которое удалено Солнце от Земли, называют астрономической единицей. С ее помощью принято совершать измерения дистанций между космическими объектами. Русское обозначение единицы — а.е., в международном формате — au.

Решением Международного астрономического союза с 2012 г. астрономическая единица привязана к Международной системе единиц (СИ) и равна 149 597 870 700 м. Данный показатель используется для вычислений, не требующих высокой точности. В ином случае рассчитывается величина для нужного момента времени.

Современные технологии космической отрасли позволяют определять величину астрономической единицы с высокой точностью. Наблюдая за изменениями ее значения, в 2004 г. российские ученые Г. Красинский и В. Брумберг обнаружили, что Земля и Солнце расходятся. Постепенное отклонение объектов незначительно и составляет около 15 см ежегодно. Причина явления пока не установлена, но выдвинуто много интересных гипотез.

Влияние приливов и отливов на дистанцию

По мнению команды японского астрофизика Такахо Миура, расхождение рассматриваемых космических объектов объясняется приливным взаимодействием. Невзирая на малые размеры планеты относительно Солнца, она должна порождать в теле звезды приливы, т. к. более близкие участки светила притягиваются немного сильнее, чем дальние. Подобные приливы передвигаются по поверхности и тормозят вращение объекта. Поскольку полный момент импульса системы Земля-Солнце сохраняется, происходит незначительное расширение гелиоцентрической орбиты.

Афелий и перигелий

Афелий и перигелий характеризуют максимальный и минимальный параметры удаленности Земли от звезды. Это связано с эллиптической формой орбиты Земли.

Афелий, или апогелий — это дальняя точка гелиоцентрической орбиты Земли, которая удалена от Солнца на 152 098 233 км. Термином «афелий» астрофизики называют точку гелиоцентрической орбиты любого космического тела, которая находится максимально далеко от нашей звезды. Земля максимально отдаляется от Солнца в период с 3 по 7 июля.

Соответственно, перигелий — ближайшая точка, которая располагается на расстоянии 147 098 291 км от звезды. Земля ежегодно проходит эту отметку со 2 по 5 января.

Измерения расстояния до Солнца в Древней Греции

Древнегреческие ученые стали первопроходцами в вопросе определения расстояния от Земли до Солнца. В то время они располагали лишь простым инструментарием и геометрическими методами.

Предположения Аристарха Самосского

Основой для его вычислений стало предположение, что шарообразная Луна отражает солнечный свет. Когда она будет располагаться в половине фазы, можно провести прямой угол Земля-Луна-Солнце. При этом сторона Земля-Луна является катетом, а Земля-Солнце — гипотенузой. Согласно идее Аристарха, расстояние до звезды выражается отношением катета к гипотенузе и составляет 1:19. Данный результат отличается от действительных значений в 20 раз, что связано с неточными расчетами. Аристарх брал за основу данные визуальных наблюдений, что всегда чревато большими погрешностями.

Измерения Гиппарха Никейского

Величайшим астрономом античности называли Гиппарха Никейского — древнегреческого математика II в. до н.э. Он привнес в астрономические вычисления более точные методы древневавилонских исследователей.

Фундаментом метода Гиппарха стало понимание причины лунных затмений, заключающейся в том, что спутник оказывается в тени нашей планеты. При этом тень имеет коническую форму с вершиной, расположенной ближе к Луне. Применив простейшие измерительные инструменты, астроном вычислил радиусы исследуемых объектов. Используя правила подобия треугольников, он смог определить удаленность Солнца. Полученное значение составило 382 тыс. км. Результаты Гиппарха были признаны самыми точными за период древней истории.

Расчеты Нового времени

Исследователи Нового времени подошли к расчетам космических расстояний более скрупулезно. Большинство их трудов обладали высокой точностью и признаны научными кругами тех лет.

Метод прямоугольных треугольников Кристиана Гюйгенса

Нидерландский ученый Кристиан Гюйгенс в 1653 г. предпринял попытку произвести собственные расчеты. Его методика оказалась похожа на подход Аристарха Самосского. Гюйгенс также применил метод исследования прямоугольного треугольника, только для системы Земля-Венера-Солнце. Случайно угадав величину Венеры, он произвел вычисления. Научные круги не восприняли измерения астронома всерьез, посчитав их догадкой.

Измерения Кассини и Рише

В 1672 г. Джованни Кассини, находясь в Париже, проводил наблюдения за движением Марса по звездному небу. Аналогичные исследования он поручил своему помощнику Жану Рише, отправив коллегу в Гвиану.

Для измерений Кассини использовал расположение звезд, окружающих Марс, а затем сопоставил данные с наблюдениями Рише. Ученому удалось определить длину отрезка Земля-Марс, на основе которой он смог вычислить дистанцию Земля-Солнце. Астроном использовал научные методы, благодаря чему результаты его работы были признаны.

Метод параллакса

В своих экспериментах Кассини и Рише использовали явление параллактического смещения — видимого изменения положения космического тела относительно фоновых объектов, отдаленных от него на некоторое расстояние. Смещение становится очевидным, когда наблюдатель меняет точку обзора.

Метод стандартных свечей

Посредством тригонометрических параллаксов определяются расстояния до близких космических объектов. Для измерения дистанций тел, удаленных на большое расстояние, применяется метод стандартных свечей. Он учитывает правило, согласно которому освещенность уменьшается обратно пропорционально квадрату расстояния.

В качестве стандартных свечей выступают звезды. Поскольку светила с идентичной температурой и размерами излучают одинаковую энергию, однотипные звезды используются для определения расстояний. Зная удаленность и величину энерговыделения Солнца, можно вычислить расстояние до похожих звезд.

Исследования Новейшего времени

Технологии Новейшего времени произвели революцию в астрономических исследованиях, позволив получить максимально точные данные о расстояниях в космосе.

Метод радиолокации

Измерение расстояния с помощью радиолокации базируется на передаче импульсов к небесному телу. Отправленные волны отражаются от объекта и возвращаются. После этого анализируется их интенсивность и время движения, на основании чего рассчитывается пройденная дистанция.

Сложность использования метода радиолокации состоит в том, что интенсивность волн уменьшается обратно пропорционально четвертой степени расстояния до изучаемого объекта. Для решения задачи приходится создавать мощные передатчики и большие антенны. Но затраты оправдываются высокой точностью полученных данных. Погрешность составляет несколько километров.

Определение дистанции лазером

Принцип лазерной локации идентичен радиоволновому методу. Мощный передатчик направляет к небесному телу световой луч, который отражается от него и возвращается на Землю. Интенсивность и время его прохождения учитываются при расчете расстояния.

Данный метод отличается высокой точностью и позволяет получать данные с погрешностью до нескольких долей сантиметра, но для реализации метода требуется технологически сложное и дорогостоящее оборудование.

Единицы измерения космических расстояний

Для оперирования гигантскими космическими расстояниями земные меры не подходят. В астрономии существуют три главные единицы измерения:

1. Астрономическая единица — составляет 149,6 млн км.
2. Световой год — составляет около 9 460 730 472 580 800 м и представляет собой пройденное световой волной за юлианский год расстояние.
3. Парсек — примерно равен 3,26 светового года и определяется как дистанция, с которой радиус орбиты Земли виден под углом в 1 секунду дуги. Данная мера применяется профессиональными астрономами вместо светового года.

Астрономическая единица используется для вычисления дистанций в пределах Солнечной системы, а световой год и парсек — для оценки межзвездных космических расстояний.

Источник