Как далеко Земля от Солнца?

Земля вращается вокруг Солнца в среднем на расстоянии 92 955 807 миль (149 597 870 километров). Расстояние от Земли до Солнца также называется астрономической единицей или AU, которая используется для измерения расстояний по всей солнечной системе.

AU — это среднее расстояние от Земли до Солнца. Земля совершает полный оборот вокруг Солнца каждые 365,25 дней — один год. Однако орбита Земли не является идеальным кругом; он имеет форму овала или эллипса.

По данным НАСА, в течение года Земля иногда приближается к Солнцу, а иногда — дальше от Солнца. Ближайшее приближение Земли к Солнцу, называемое перигелием, происходит в начале января и составляет около 91 миллиона миль (146 миллионов км), что чуть меньше 1 а.е.

Самое дальнее от Солнца расстояние до Земли называется афелием. Он прибывает в начале июля и составляет около 94,5 миллиона миль (152 миллиона км), то есть чуть больше 1 а.е.

Исторически первым, кто измерил расстояние до Солнца, был греческий астроном Аристарх около 250 года до нашей эры. Он использовал фазы луны для измерения размеров и расстояний до Солнца и Луны. Во время полумесяца три небесных тела должны образовывать прямой угол.

Измеряя угол между Солнцем и Луной на Земле, он определил, что Солнце находится в 19 раз дальше от планеты, чем Луна, и, следовательно, в 19 раз больше. Фактически, Солнце примерно в 400 раз больше Луны.

«Измерение Аристарха, вероятно, было ошибочным, потому что, во-первых, трудно определить точные центры Солнца и Луны, а во-вторых, трудно точно определить, когда Луна наполовину полная», — говорится на сайте астрономии Корнельского университета.

Хотя это и неточно, Аристарх дал простое понимание размеров и расстояний между тремя телами, что привело его к выводу, что Земля вращается вокруг Солнца, примерно за 1700 лет до того, как Николай Коперник предложил свою гелиоцентрическую модель солнечной системы. В 1653 году астроном Христиан Гюйгенс рассчитал расстояние от Земли до Солнца.

Он использовал фазы Венеры, чтобы найти углы в треугольнике Венера-Земля-Солнце. Например, когда Венера кажется наполовину освещенной Солнцем, три тела образуют прямоугольный треугольник с точки зрения Земли.

Угадав (правильно, случайно) размер Венеры, Гюйгенс смог определить расстояние от Венеры до Земли, и, зная это расстояние, плюс углы, образованные треугольником, он смог измерить расстояние до Солнца. Однако, поскольку метод Гюйгенса отчасти основывался на предположениях и не был полностью научно обоснован, он обычно не получает должного внимания.

В 1672 году Джованни Кассини использовал метод параллакса или угловой разницы, чтобы найти расстояние до Марса, и в то же время вычислил расстояние до Солнца. Он отправил своего коллегу Жана Ришера во Французскую Гвиану, пока тот оставался в Париже.

Они измерили положение Марса относительно звезд фона и триангулировали эти измерения с известным расстоянием между Парижем и Французской Гвианой. Как только они узнают расстояние до Марса, они смогут также вычислить расстояние до Солнца.

Поскольку его методы были более научными, он обычно получает признание. «Выражение расстояний в астрономических единицах позволило астрономам преодолеть сложность измерения расстояний в некоторых физических единицах», — сказала астроном Николь Капитан из Парижского университета.

«Такая практика была полезной в течение многих лет, потому что астрономы не могли проводить измерения расстояний в солнечной системе с такой точностью, как они могли измерять углы».

С появлением космических аппаратов и радаров появились более точные методы прямого измерения расстояния между Землей и Солнцем. Определение AU было «радиусом невозмущенной круговой ньютоновской орбиты вокруг Солнца частицы с бесконечно малой массой, движущейся со средним движением 0,01720209895 радиан в день (известной как постоянная Гаусса)».

Это определение не только усложняло работу профессоров астрономии, но и не соответствовало общей теории относительности. Согласно старому определению, значение AU будет меняться в зависимости от местоположения наблюдателя в Солнечной системе.

Если бы наблюдатель на Юпитере использовал бы старое определение для вычисления расстояния между Землей и Солнцем, то полученное значение отличалось бы от измерения, сделанного на Земле, примерно на 1000 метров (3280 футов). Более того, постоянная Гаусса зависит от массы Солнца, и поскольку Солнце теряет массу, когда оно излучает энергию, значение AU менялось вместе с ним.

В августе 2012 года Международный астрономический союз проголосовал за изменение определения астрономической единицы на простое старое число: 149 597 870 700 метров. Измерения основаны на скорости света, фиксированном расстоянии, не имеющем ничего общего с массой Солнца.

Метр определяется как расстояние, проходимое светом в вакууме за 1/299 792 458 секунды. «Новое определение намного проще старого», — сказал астроном Сергей Клионер из Технического университета Дрездена в Германии. И Клионер, и Капитан были членами группы Международного астрономического союза, которая работала над уточнением определения.

Солнце находится в центре солнечной системы. Все тела Солнечной системы — планеты, астероиды, кометы и т. Д. — вращаются вокруг нее на разных расстояниях. Меркурий, планета, ближайшая к Солнцу, приближается по своей эллиптической орбите к 29 миллионам миль (47 миллионов км), в то время как объекты в Облаке Оорта, ледяной оболочке Солнечной системы, как полагают, простираются на 9,3 триллиона миль ( 15 трлн км).

Все остальное находится посередине. Юпитер, например, находится на расстоянии 5,2 а.е. от Солнца. Нептун находится на расстоянии 30,07 а.е. от Солнца. По данным НАСА, расстояние до ближайшей звезды, Проксимы Центавра, составляет около 268 770 а.е.

Однако для измерения больших расстояний астрономы используют световые годы или расстояние, которое свет проходит за один земной год, равное 63 239 а.е. Итак, Проксима Центавра находится на расстоянии около 4,25 световых лет от нас.