Инструкция
Попытки измерить расстояние от Земли до Солнца предпринимались еще в Древней Греции (Аристарх Самосский), но назвать их точными было трудно. В XVII веке это расстояние измерялось при помощи метода параллакса ( положения объекта относительно удаленного предмета в зависимости от положения наблюдателя). Был определен горизонтальный параллакс Солнца – угол, под которым с Солнца , находящегося на горизонте, виден перпендикулярный лучу зрения радиус Земли. В дальнейшем все исследования базировались на длине радиуса Земли.
В 1672 году было определено расстояние до Марса, который в это время располагался в диаметрально противоположной Солнцу точке. Тригонометрические законы, позволявшие вычислить относительные расстояния , выраженные в долях расстояния Земля-Солнце, были известны, и с их помощью было вычислено собственно расстояние от Солнца до Земли. На тот момент это было максимально точное значение – 138,5 млн .
Впоследствии астрономическую единицу пытались определить много раз, беря за основу вычислений расстояние от Земли до Венеры, но поскольку наблюдателей было достаточно много, а измерения отличались высокой сложностью, разнобой в полученных значениях оказался очень велик. В конце XIX века при помощи измерения смещений видимых положений было вычислено более точное значение – 149, 5 млн километров.
Вторая половина XX века принесла с собой научно-техническую революцию, а с ней развитие радиотехники. Именно радиолокационный метод (при котором в сторону небесного тела посылают кратковременный , принимают отраженный сигнал и на основе скорости распространения и времени прохождения сигнала в оба направления определяют расстояние до этого тела) вычислить расстояние от Земли до Солнца максимально точно в разные года и вывести значение, равное 149 597 870 км.
Источники:
- Определение расстояний до звезд и планет
Безграничность космоса, сотни миллиардов звёзд всегда были, есть и будут объектом постоянного внимания человека. Многие гениальные умы разных поколений десятки лет решали загадки космоса. И благодаря им сейчас можно ответить на те вопросы, которые раньше никак не поддавались разумному объяснению и решению.
Инструкция
Выберите метод нахождения расстояния до ближайших . Наиболее простой и – это метод «Параллакса». В основу данного метода входит местоположение звезды относительно Земли и более отдаленных звезд. Суть данного метода заключается в измерениях видимых смещений ближайших звезд относительно более далеких. «Параллакс» - это угол, образованный двумя наиболее удаленными положениями звезды относительно Земли. «Параллакс звезды » равен половине угла «Параллакса». Значение «Параллакса» даже самых близких звезд никогда не превышает «1"».
Переведите величину (пк) в единицы светового года: 1пк=3,26 св.лет=30.839,6 млрд. км
Наименьший «Параллакс» равен «0,01"», самой дальней звезды , поддающейся решению данным методом.
Переведите «Параллакс» в (пк). Получится «0,01"» = 100 пк
100 пк = 326 св.лет = 3083.9,6 млрд.км
Метод «Параллакса» является основным методом при расчете расстояний до ближайших звезд, около нескольких . Для расчета расстояния до дальних светил, данный метод не подходит, из-за невозможности определения «Параллакса».
Видео по теме
Процесс возникновения звезды очень многогранен и до конца не изучен. Имеются Галактики, которые содержат большое количество межзвездного вещества, в то же время в них отсутствуют молодые звезды. Также существуют системы, где формирование звезд происходит очень быстро, что похоже на взрыв. Поэтому разобраться в причинах, стимулирующих звездообразование, еще только предстоит.
Умение определять расстояние до объектов на местности может пригодиться в самых различных ситуациях. Для точного и быстрого определения расстояния существуют специальные приборы (дальномеры, шкалы биноклей, прицелы и стереотрубы). Впрочем, даже не имея специальных приспособлений, вы можете научиться узнавать расстояние при помощи самых простых подручных средств.
Вам понадобится
- Спичечный коробок, карандаш, линейка
Инструкция
Самый нехитрый способ определить расстояние на местности с использованием глазомера. Главное тут – натренированная зрительная память и умение мысленно отложить на видимой местности постоянную меру длины, например, 50 или 100 м. Закрепите в памяти эталоны и при необходимости сравните с ними то расстояние , которое вам необходимо измерить на местности. Один из самых простых эталонов – расстояние между линии электропередач, которое составляет обычно около 50 м.
Измеряя расстояние посредством мысленного откладывания постоянной меры, учитывайте, что местные предметы будут казаться уменьшенными в зависимости от их . Иными словами, при удалении в два раза предмет покажется в два раза меньше.
При использовании глазомера ввиду, что в недостаточной видимости (в тумане, в , пасмурную , при дожде и т.п.) предметы кажутся расположенными дальше, чем есть на самом деле. Точность такого способа, прежде всего, зависит от тренированности . Обычная ошибка на в составляет около 15%.
Используйте способ определения расстояний по линейным размерам. Для этого возьмите линейку и держите ее на расстоянии вытянутой руки. Измерьте по линейке в миллиметрах видимую ширину (высоту) объекта , до которого измеряете расстояние . Действительную ширину (высоту) , известную вам, переведите в сантиметры, затем разделите на видимый размер в миллиметрах, а результат умножьте на 6 (постоянная величина). Получившийся результат будет искомым расстояние м до объекта .
Третий способ определить расстояние на местности – по угловой величине. Для этого требуется знать линейную величину объекта (длину, высоту или ширину), а также угол в тысячных, под которым виден наблюдаемый объект. Располагая такими данными, определите расстояние до объекта по формуле:D = L х 1000 / A;где D - расстояние до объекта ; L - линейная величина объекта ; A - угол, под которым видна линейная величина объекта ; 1000 - постоянная величина.
Для определения угловой величины следует знать, что отрезку длиной 1 мм, расположенному на расстоянии 50 см от глаза, будет соответствовать угол в 2 тысячных. Соответственно, для отрезка в 1 см угловая величина будет равна 20 тысячных и так далее. Запомните угловые величины (в тысячных) некоторых подручных :Большой палец руки (толщина) – 40;
Мизинец (толщина) – 25;
Карандаш - 10-11;
Спичечная коробка (ширина) – 50;
Спичечная коробка (высота) - 30
Спичка (толщина) – 2.
Источники:
- Определение расстояний на местности
Несмотря на то, что самые ближние от нас планеты безумно далеки от Земли, это имеет конечное значение. А раз так – оно может быть определено. Причем впервые это было сделано очень давно – еще во времена Древней Греции астроном, математик и философ Аристарх с острова Самоса предложил способ определения расстояния до Луны и ее размеров. Как можно определить расстояние до планет? В основе метода лежит явление параллакса.
Вам понадобится
- - калькулятор;
- - радиолокатор;
- - секундомер;
- - справочник по астрономии.
Инструкция
Радиолокация - один из современных методов определения расстояния от Земли до (геоцентрического расстояния). Он основан на сравнительном анализе посланного и отраженного .Отправьте радиосигнал в направлении интересующей и включите секундомер. Когда придет отраженный сигнал – остановите отсчет. По известной скорости распространения и времени, за которое сигнал планеты и отразился, вычислите расстояние до планеты . Оно равно произведению скорости на половину показаний секундомера.
До появления радиолокации для определения расстояния до объектов Солнечной системы использовали метод горизонтального параллакса. Погрешность этого метода составляет , а погрешность измерений расстояний с помощью радиолокации – сантиметр.
Суть определения расстояний до планет по методу горизонтального параллакса заключается в изменении направления на объект при точки наблюдения (параллактическое смещение) – в качестве базы берутся максимально разнесенные между собой точки: радиус Земли. То есть расстояния до планеты по методу горизонтального параллакса – простая тригонометрическая задача. Если известны все данные.
Умножьте 1 радиан (угол, образованный дугой, длина которой равна радиусу) выраженный в секундах (206265) на радиус Земли (6370 км) и разделите на величину параллакса планеты в данный момент времени. Полученное значение – расстояние до планеты в астрономических единицах.
По годичному или тригонометрическому параллаксу (за базу принимается большая полуось ) вычисляют расстояния до очень далеких планет и звезд. Кстати, параллакс равный определяет расстояние в один парсек, а 1 пс = 206265 астрономических единиц. Разделите 206265 секунд (1 радиан) на величину тригонометрического параллакса. Полученное частное – расстояние до интересующей планеты .
Ну и наконец, расстояние до планет можно вычислить по третьему закону Кеплера. Вычисления достаточно сложные, поэтому перейдем сразу к финальной части.Возведите в квадрат значение периода обращения планеты вокруг Солнца. Вычислите кубический корень из этой величины. Полученное число – расстояние от интересующей планеты до Солнца в астрономических единицах, или гелиоцентрическое расстояние . Зная гелиоцентрическое расстояние и расположение планет (угловое расстояние планеты от Солнца), можно легко вычислить геоцентрическое расстояние .
Связанная статья
Источники:
- Определение размеров космических объектов
Импульс тела иначе называется количеством движения. Оно определяется произведением массы тела на его скорость. Также его можно найти через длительность действия силы на это тело. Физический смысл имеет не сам импульс, а его изменение.
Вам понадобится
- - весы;
- - спидометр или радар;
- - динамометр;
- - калькулятор.
Инструкция
Определите массу тела с помощью весов . Измерьте его скорость. Сделайте это при помощи спидометра или специального радара в . Вычислите импульс тела p как произведение его массы m на скорость v (p=m∙v). Например, если скорость тела равна 5 м/с, а его 2 кг, то импульс равен p=2∙5=10 кг∙м/с.
Важнее умение находить изменение импульса тела , поскольку импульс является характеристикой удара, при котором эта величина изменяется. Для того чтобы найти изменение импульса тела , отнимите от конечного импульса начальный, учитывая при этом, что величина это векторная. Таким образом, изменение импульса тел равно вектору Δp, который является разностью векторов p2 (конечного импульса) и p1 (начального импульса).
Совет 6: Какое расстояние от Земли до Марса
На этот вопрос нельзя ответить однозначно, ибо в каждый момент времени расстояние от Земли до Марса будет различаться. Тем не менее можно дать предельно точный ответ. И более того, рассмотреть большое его практическое значение для будущего человечества
Теоретическое рассмотрение вопроса
На этот вопрос нельзя ответить однозначно, ибо в каждый момент времени расстояние от Земли до Марса будет различаться. Объясняется это тем, что планеты солнечной системы находятся в постоянном движении вокруг Солнца (если бы они не вращались вокруг светила, то просто бы упали на его раскаленную поверхность, захваченные гигантской силой притяжения нашей звезды), притом скорость их вращения является разной.
Планеты будут на минимальном расстоянии друг от друга (это примерно 55 миллиона километров), когда Земля находится на одной линии между Солнцем и Марсом. Такое положение планет называется «оппозицией», и случается оно примерно раз в два года. Наибольшим же расстояние между Марсом и Землей будет тогда, когда Солнце находится между этими двумя планетами на одной с ними линии. В этом случае расстояние между планетами будет равняться примерно 400 миллионам километров.
Практическое значение вопроса
Хотя Марс является всего лишь второй по близости к Земле планетой (первенство здесь принадлежит «утренней звезде» - Венере), тем не менее именно он стал самым вероятным кандидатом на приоритетное освоение и колонизацию человечеством. Ведь в отличие от Венеры, температура на поверхности которой достигает невыносимые для людей +500 градусов, а давление в 92 раза больше земного – Марс имеет весьма терпимые условия. На экваторе «красной планеты» температура поднимается до +20 градусов, давление меньше земного, а также на планете присутствует вода. К тому же, в отличие от той же Луны, притяжение Марса достаточно сильное, чтобы удерживать свою атмосферу.
Таким образом, прежде всего именно эти факторы объясняют значительный интерес землян к их красному соседу, проявившийся с середины прошлого века в отправке с Земли различных исследовательских станций и роботов-марсоходов. Начало этому процессу положил в далеком 1960-ом году Советский Союз, первым отправивший к Марсу свои космические корабли и первым же спустившийся на его поверхность.
Разумеется, экономически выгодно отправлять к Марсу посланцев с Земли, только когда расстояние между планетами является наименьшим – в этом случае технологии на современном этапе развития нашей цивилизации позволяют космическим аппаратам добраться до Марса примерно за 150-300 дней (при их средней скорости в 20 000 км/ч); точное количество времени в пути зависит от скорости запуска, маршрута, положения планет, количества топлива и полезного оборудования на борту.
Но такой срок все еще достаточно велик, чтобы отправлять человеческий экипаж к Марсу, пусть даже по самому краткому пути. Длительность космического перелета более 250 дней для людей становится опасной ввиду постоянного действия на них фонового радиоактивного излучения, присутствующего в межпланетном пространстве. Большую опасность представляют собой также вспышки и бури на Солнце, которые могут погубить будущих космонавтов за считанные часы. Поэтому вопрос сокращения времени преодоления межпланетного расстояния между Марсом и Землей является еще очень актуальным.
Видео по теме
С раннего детства все знают о том, что Солнце – это звезда, которая находится очень далеко от нашей планеты и представляет собой огромный раскаленный шар. А вот на вопрос о том, каково расстояние от Солнца до Земли ответить могут лишь единицы.
Одной из причин этого является то, что когда мы смотрим на Солнце, то оно кажется нам маленьким ярким кругом на небосводе, однако в реальности его диаметр примерно в сто раз больше диаметра нашей Земли, а объем Солнца превышает объем голубой планеты более чем в миллион раз.
Точное расстояние
На самом деле, Солнце находится приблизительно в 150 млн. км от нашей планеты. Это расстояние колеблется, из-за того, что земная орбита имеет форму эллипса. Наибольшее расстояние равное 152 млн. км фиксируется в июле, а наименьшее — в январе и составляет 147 млн. км. Отрезок пути длиной в 152 млн. км имеет название афелий, а минимальный отрезок в 147 млн. км – перигей. Для сравнения, расстояние от Земли до её спутника Луны составляет всего лишь 384 тыс. км.
Измерением расстояния от Земли до Солнца начали заниматься еще во времена Древней Греции, но методы расчета были довольно примитивны. В средние века для измерения расстояния стали использовать метод параллакса, однако и с его помощью не смогли добиться существенных результатов.
Первые цифры
Впервые точно измерили расстояние до Солнца астрономы Рихер и Кассини. Они сделали это с помощью наблюдений за положением Марса на звездном небе, а также используя геометрические вычисления. В итоге они получили расстояние равное 139 млн. км, что, конечно, является заниженным значением, однако стоит учесть, что расчет был произведен в 1672 году.
Большой прорыв в космической индустрии произошел благодаря Второй Мировой Войне, а именно во второй половине двадцатого века после научно-технической революции. Появились совершенно новые способы измерения космических расстояний, среди которых важное место занял радиолокационный метод.
Суть этого метода состоит в том, что в направлении космического тела передается импульс, доходя до него, часть импульса отражается и возвращается на Землю, где принимается специальными устройствами и анализируется. С помощью данных о том, за какой промежуток времени импульс проходит расстояние от Земли до космического тела и обратно, производится наиболее точный расчет расстояния.
Измерение
Также для измерения космического пространства часто используются более специфические величины, такие как световой год, а также парсек. Под световым годом принято понимать ту длину, которую свет проходит за год. Скорость света составляет примерно 300 000 000 м/с, следовательно, световой год приравнивается к величине 9,46073047 × 10*12 км.
Если же измерять расстояние между нашей планетой и Солнцем в световых годах, то оно составит примерно 8 световых минут. Именно за такой промежуток времени свет, который излучает Солнце, достигает поверхности Земли.
Зачастую световой год и парсек применяют для измерения и исследования удаленных космических объектов, таких как крупные звезды из различных крупных созвездий.
С раннего детства каждый знает о том, что Солнце - это огромный раскалённый шар, звезда, находящаяся далеко-далеко. Но на вопрос о том, каково расстояние от Земли до Солнца, ответить может далеко не каждый взрослый человек с высшим образованием. В этой статье рассказывается о том, как меняется расстояние от Земли до Солнца на протяжении года, как учёные измеряют это расстояние и насколько оно значительно в сравнении с удалённостью других космических объектов.
Солнце удалено от Земли примерно на сто пятьдесят миллионов километров. представляет собой не правильный круг, а эллипс, поэтому расстояние между центром Солнечной системы и Землёй в разное время неодинаково. Его минимальную величину в астрономии называют перигелием, а максимальную - афелием. Перигелий равен ста сорока семи миллионам километров, а значение афелия составляет сто пятьдесят два миллиона километров. Перигелий приходится на январь, а афелий - на июль.
С Земли Солнце кажется нам небольшим. В действительности же диаметр его превышает диаметр Земли по экватору в 109 раз. Огромное расстояние от Земли до Солнца - вот причина, по которой мы видим на небе относительно небольшой красно-жёлтый круг. Луна расположена в разы ближе, но выглядит на ночном небе меньше. Расстояние от Земли до её единственного естественного спутника примерно равно 384,3 тысячи километров. Это в 390 раз меньше, чем расстояние от Земли до Солнца. Время, за которое солнечный свет достигает поверхности нашей планеты, равно восемь минут и двадцать секунд.
Как же учёным удалось от Земли до Солнца? Какие методы они применяли? Первые попытки в этом направлении были предприняты в Древней Греции, но говорить о реальных результатах можно стало только после семнадцатого века. В позднее средневековье использовался метод параллакса. Этот метод заключается в том, что на основании данных о и наблюдений с Земли за Солнцем определяется угол, под которым с находящегося на линии горизонта Солнца будет видна Земля. Расстояние от одного космического объекта до другого высчитывается по параллактическому смещению.
Во второй половине двадцатого века научно-техническая революция принесла новый способ измерения расстояний в космическом пространстве. Метод радиолокации заключается в следующем: в сторону космического объекта отправляется импульс, принимается сигнал от него, а затем на основании данных о времени прохождения импульсом двойного расстояния от Земли до интересующего объекта при известной скорости вычисляется расстояние. Сегодня динамично развивающаяся астрономия располагает новыми способами, позволяющими узнать, на сколько километров удалены от нас звёзды и планеты малоизученных галактик. Это эффект Сюняева-Зельдовича, основанный на фиксации изменения радиоизлучения объекта во времени, гравитационное линзирование, в основе которого лежит изучение отклонения световых лучей в объекта, метод молекулярных колец, обычно применяемый для первичной оценки расстояния от Солнечной системы до какой-либо галактики.
Как же ответить на вопрос о том, какое расстояние от Земли до Солнца? Большое оно или маленькое? Всё относительно. Оно значительно в сравнении с или до Луны, но оно практически ничтожно в сравнении с расстоянием до других звёзд и галактик. Ближайшей к Земле планетой является Венера, и она удалена на 41,4 миллиона километров. Между землёй и Марсом 78,3 миллиона километров, между Землёй и Меркурием - 91,6 км. А вот Юпитер и другие планеты-гиганты находятся от Земли дальше, чем Солнце.
Для измерения космических пространств часто используются такие величины, как парсек и световой год. На расстоянии в один парсек годовой параллакс космического объекта составляет одну секунду (отсюда и появилось название «парсек» - параллакс в секунду). Световой год - это такое расстояние, которое свет проходит за год. Эти величины используются при замерах для изучения удалённых небесных тел. Так, например, от Земли до звезды свет идёт четыре года, до Сириуса - восемь с половиной лет, а до оранжевого гиганта Бетельгейзе - 650 лет!
С самых давних времён, глядя в небо на Солнце, каждый мечтатель, хоть раз в жизни задумывается о загадках, которые таит это светило. Что же оно скрывает? Какое расстояние между и Солнцем? Человек, находящийся в поисках, может только догадываться и предполагать. Но некоторые факты уже открыты, и в этой статье автор хочет осветить некоторые из них.
Вконтакте
Размеры Солнца и другие числа
– это молодая звезда третьего поколения , она являет собой желтого карлика. Диаметр Солнца в километрах составляет приблизительно 1.392.000.000 км (примерно 109 диаметров Земли), весом 1,9885·кг (около 322940 масс Земли).
Чтобы узнать радиус Солнца в километрах, необходимо его диаметр разделить на два . Образовалось оно из останков небесных тел предыдущих поколений. Приблизительный возраст равен 4,57 миллиарда лет , то есть сейчас оно находится на середине своей жизни.
Солнце можно охарактеризовать, как источник энергии и жизни на Земле . В будущем, оно же станет и причиной исчезновения голубой планеты.
Радиус Солнца в течение тысячелетий может как увеличиваться, так и уменьшаться, в зависимости от реакций, протекающих на поверхности.
Состав
В состав небесного светила в основном входят:
- 74,9%;
- гелий 23,8%.
Все остальные элементы – металлы, они составляют менее 2% от общего веса . Свой состав солнце унаследовало от межзвёздной среды, в которой оно образовалось. Ядро простирается от центра примерно на 20-25% до его радиуса . Температура в ядре около 15,7 миллионов Кельвинов, а на поверхности приблизительно 5800 Кельвинов.
Мощность
Мощность равна приблизительно 1368 Вт энергии на 1 квадратный метр площади Земли. Часть энергии при этом задерживается в атмосфере, в итоге поверхности достигает около 1000 Вт на метр квадратный при ясных погодных условиях, когда Солнце находится в зените.
Солнечный свет в верхней части атмосферы Земли состоит на 50% из инфракрасного света, 40% видимого и 10% ультрафиолетового .
Атмосфера отфильтровывает более 70% ультрафиолета.
Расстояние
Многим людям интересно, сколько километров от нашей планеты до светила. Расстояние от Земли до Солнца непостоянно. Оно варьируется от 147 до 152 миллионов километров по причине вытянутости орбиты Земли. Самое короткое расстояние называется «перигелий», Земля находится в нём с 2 по 5 января, а самое длинное «афелий» – с 2 по 5 июля. В течение года наша планета перемещается от одной точки в другую. И так по кругу. Эти незначительные изменения никак не влияют на климат на Земле . Ученые знают, как определить расстояние до Солнца в любое время года. Для этого существуют специальные формулы.
Внимание! Удаленность от Солнца ближайшей планеты Меркурий составляет 58 млн. км.
Диаметр Солнца в километрах, как и другие расстояния в масштабах космоса, измерять не всегда удобно. Существуют и другие единицы измерения космического пространства. Так в световых годах, время прохождения света от Солнца до Земли составляет около 8 минут 20 секунд . То есть, глядя на Солнце мы видим его таким, каким оно было 8 минут назад. Световой же год – это расстояние, которое луч света проходит за тропический год .
Как же определялась дистанция
Какое расстояние между Землей и Солнцем? Астрономы с древних времён задавались таким вопросом. И в 1673 году Джованни Доменико Кассини , итало-французский инженер и астроном, путём вычисления параллакса сумел определить дистанцию до Солнца. Сделал он это из Парижа и после математических вычислений определил, что от Земли до Солнца — 138,5 миллионов километров . Это приблизительно на 11,5 миллионов километров меньше за действительность, но по меркам тех времён такое достижение являлось прорывом в науке.
В 60-х годах двадцатого века для вычисления промежутков стали использовать метод радиолокации. Суть в том, что к небесному объекту отправляют короткий и мощный сигнал, а затем получают его отражение. Быстрота распределения радиоволн в космосе равна скорости света, поэтому если точно засечь время прохождения импульса, легко вычислить и дистанцию до любого, не только космического, объекта.
Вот так звездочёты уточнили расстояния до космических объектов. А также было выведено значение астрономической единицы: 1 а. е. = 149.597.870 км +- 1 км. Такой точности оказалось достаточно для науки. В практике используется расстояние, округлённое до 149.600.000 км, оно равняется параллаксу Солнца – 8,794 секунды дуги .
Как добраться до Солнца
Можно ли добраться на ракете до горячей звезды? В принципе, долететь до Солнца для современного человека – не проблема.
Суть состоит в том, что после взлёта с Земли, аппарат должен замедлить свою скорость настолько, чтобы она стала меньше скорости движущейся по орбите Земли .
Сойдя с орбиты, аппарат начнёт притягиваться Солнцем, и по спирали падать на его поверхность. Стоит лишь помнить, что это путешествие – в один конец. Аппарат просто-напросто сгорит ещё на подлёте к Солнцу .
Но, если представить, что этого не случится, то путешествие на космическом корабле займёт около 7-8 месяцев . При таком огромном расстоянии, это не слишком длительный срок.
Исследования
В каком году ученые всерьез заинтересовались звездой? Первые наблюдения за Солнцем вне были начаты в конце 50-х годов ХХ века.
В них учавствовали «Спутник-2», «Луна-1» и «Луна-2», американские аппараты серии «Пионер» в 60-х. Все они заложили фундамент исследований Солнца, которые продолжаются и до сегодня.
Очень важной программой является «SOHO», запущенный 2.12.95 аппарат. Кроме своих первостепенных задач, он выполнил множество других.
Например, за 15 лет обнаружил 2000 комет . Таким образом, наблюдения и исследования Солнца, косвенным путём решают ряд других, менее значимых, но, в то же время, важных задач.
Но это не последнее, на что решился человек. 11.02.10 американцы запустили Atlas V, которая выведет на орбиту Обсерваторию солнечной динамики (SDO).
Внимание! Учёные из НАСА не отчаиваются в попытках и работают над созданием материала, который будет выдерживать температуру выше 1400 градусов Цельсия. Они хотят запустить аппарат на расстояние в 6.400.000 км от Солнца и более тщательно исследовать светило. Это позволит ответить на множество фундаментальных вопросов, таких как будет ли жизнь после Солнца и другие.
Миссия граничит между фантастикой и реальностью. И мало кто из существующих сейчас людей знает, в какое вообще удивительное время мы живём. Время открытий и возможностей. Время начала космических путешествий. Время, когда возможно всё.
Солнце — 5 лет наблюдений
Земля и Солнце — масштабы
Итог
Однажды, Солнце – наш родитель погибнет, это факт. И как отнестись к этому факту, зависит от нас. Можно паниковать, можно сравнить это с библейским апокалипсисом и смириться, а можно искать пути решения. Необходимо тщательно изучать вопрос и направлять все ресурсы на решение загадок и поиск ответов.
Астрономия - это целый мир, полный прекрасных образов. Эта удивительная наука помогает найти ответы на важнейшие вопросы нашего бытия: узнать об устройстве Вселенной и ее прошлом, о Солнечной системе, о том, каким образом вращается Земля, и о многом другом. Между астрономией и математикой существует особая связь, ведь астрономические прогнозы являются результатом строгих расчетов. По сути, многие задачи астрономии стало возможным решить благодаря развитию новых разделов математики.
Из этой книги читатель узнает о том, каким образом измеряется положение небесных тел и расстояние между ними, а также об астрономических явлениях, во время которых космические объекты занимают особое положение в пространстве.
Экспедиции в Вардё и Папеэте были организованы английскими учеными. Участники первой экспедиции отправились в Тихий океан, чтобы наблюдать прохождение Венеры по диску Солнца с острова Таити. Наблюдения провел Чарльз Грин и его заместитель, в то время никому не известный Джеймс Кук. Участниками второй экспедиции были глава Венской обсерватории святой отец Максимилиан Хелл, датский астроном Педер Хорребоу и юный англичанин Боргрюинг. Они направились в Вардё, на северо-западную оконечность Норвегии, где смогли наблюдать прохождение Венеры по диску Солнца во время полярного дня. Таким образом, ученые получили результаты наблюдений из двух точек одного меридиана, удаленных друг от друга на огромное расстояние.
Как мы уже объясняли, с помощью параллакса можно вычислить расстояния между планетами, зная величины углов и референсное расстояние. При наблюдении прохождения Венеры по диску Солнца можно определить параллакс Венеры и Солнца и вычислить расстояние между Солнцем и Землей. Для этого проще всего наблюдать прохождение Венеры из двух достаточно далеких друг от друга точек земной поверхности. Измерив время прохождения в обоих случаях, можно рассчитать требуемые параллаксы и расстояние от Земли до Солнца.
Параллакс Солнца - это угол (? , изображенный на предыдущем рисунке.
По определению тангенса, имеем
Так как величина угла очень мала, его тангенс примерно равен самому углу, выраженному в радианах. Выразив расстояние от Земли до Солнца, r, получим:
Для наблюдения этого параллакса мы должны находиться на Солнце, что невозможно. Наблюдатели располагаются в разных точках земной поверхности и смотрят на Солнце с Земли. Они видят прохождение Венеры по диску Солнца по-разному - точно так же мы видим один и тот же предмет немного по-разному, когда смотрим на него отдельно правым и левым глазом.
Рассмотрим двух наблюдателей, которые располагаются в точках A и В одного меридиана (с целью упрощения расчетов) на разных широтах. Они видят Венеру как точку (или маленький круг) на диске Солнца в двух разных положениях, А’ и В’ . Сравнив результаты этих двух наблюдений (см. следующий рисунок), мы сможем измерить смещение: расстояние А’В’ соответствует расстоянию между видимыми положениями Венеры при одновременном наблюдении из точек А и В .
По результатам наблюдений за движением Венеры в течение транзита можно изобразить на диске Солнца ее траекторию. Если мы ведем наблюдения из точек А и В , получим две параллельные линии. Расстояние между ними будет параллаксным смещением ?? , которое в любой момент времени будет соответствовать расстоянию А’В’ . Чтобы упростить расчеты, будем считать, что центры Земли (О ), Венеры (V ) и Солнца (С ), а также точки земной поверхности А и В , из которых ведется наблюдение, расположены в одной плоскости. Углы при вершине Р в треугольниках APV и ВРС равны как вертикальные. Так как сумма углов любого треугольника равна 180°, выполняется следующее соотношение:
? v + ? 1 = ?s + ? 2
Введем угол ?? , которым обозначим расстояние между различными положениями Венеры на диске Солнца (оно будет равно расстоянию А’В’ в любой момент времени). Изменив порядок слагаемых, получим:
По определению, параллакс Венеры равен:
параллакс Солнца равен
Подставив эти выражения в приведенное выше уравнение, получим:
В частности, параллакс Солнца ?s будет рассчитываться так:
где ?? - расстояние между двумя траекториями Венеры, видимыми из различных точек земной поверхности, а отношение r t /r v можно рассчитать по третьему закону Кеплера. Куб этого отношения должен быть пропорционален квадрату отношения периодов обращения планет вокруг Солнца. Периоды обращения Венеры и Земли известны и равны 224,7 дня и 365,25 дня соответственно. Таким образом, параллакс Солнца ?s удовлетворяет соотношению:
?s = 0,38248 ?? .
?? определяется на основе результатов наблюдений из точек А и В , находящихся на одном меридиане. Мы используем рисунок XVIII века, на котором изображена траектория Венеры, видимая из разных точек одного меридиана при транзите.
1. Простейший способ - непосредственное измерение по рисунку, приведенному на странице 159: достаточно рассмотреть отношение диаметра Солнца D на рисунке и угловой размер Солнца . Угловой размер Солнца равен 30 минутам дуги, выраженным в радианах. Имеем:
2. Также можно измерить хорды окружности на рисунке. Этот способ точнее, так как измерить длины хорд A 1 A 2 и В 1 В 2 всегда можно с большей точностью, чем расстояние между этими хордами А’В’ .
По теореме Пифагора для треугольников SB’В 1 и SA’X 1 получим
3. Вместо расстояний можно отсчитывать время. Достаточно рассмотреть соотношение
где t A и t B - время прохождения A 1 A 2 и В 1 В 2 . Обозначив через t 0 гипотетическое время транзита по всему диску Солнца, через t’ - время, соответствующее ?? , установим соотношение:
Использовать временные интервалы вместо расстояний следует с осторожностью. Как показано на следующем рисунке, следует различать время внешнего касания (C 1 и С 4 ) и внутреннего касания (С 2 и С 3 ) Венеры с диском Солнца. Внутренние касания всегда можно определить точнее, несмотря на искажения, вносимые эффектом черной капли. По этой причине в расчетах учитываются только моменты внутреннего касания.
На основании результатов наблюдений транзита Венеры 1769 года, полученных в Вардё и Папеэте, получим следующие значения (с учетом того, что расстояние АВ по прямой равно 11425 км).
Можно видеть, что точность результатов достаточно высока, если принять во внимание простоту использованных методов. Сегодня расстояние от Земли до Солнца, определяемое как 1 астрономическая единица, принимается равным 149,6?10 6 км. Следует отметить, что точность второго результата, полученного методом измерения хорд, выше, так как измерить хорды можно с большей точностью, чем непосредственно??. Последний метод, в котором учитывается время прохождения, представляет интерес, поскольку позволяет провести более четкую аналогию с современными методами. Однако погрешность при этом выше, так как метод требует использования вспомогательной гипотезы, согласно которой скорость движения Венеры во время прохождения по диску Солнца постоянна в течение всего транзита.