Решён
Как измеряют расстояние между Солнцем и планетами?

Дмитрий Астроном • Астрономия •
12.4k
6

Читал про то, что от Земли до Солнца 150 миллионов километров, до Плутона вообще 6 миллиардов. Не могу понять как это вообще измеряли. Линейку не натянешь, до Луны хотя бы лазером отражали, а до Нептуна как? Просто интересно стало, в школе это как то не объясняли нормально.

Решение
134
Эксперт • 1 ответ

Коротко: радарная локация, тригонометрический параллакс и законы Кеплера.

Сначала астрономы точно определили расстояние до одной точки - до Венеры. Во время прохождения Венеры по диску Солнца наблюдатели из разных точек Земли фиксировали момент касания. Разница в долях секунды позволяла через параллакс вычислить расстояние. Это был XVIII-XIX век.

В 1961 году до Венеры добили радаром - послали импульс, засекли время возврата. Скорость света известна точно, расстояние получается делением. Погрешность получилась около 1500 км при дистанции в 40 миллионов - это невероятная точность для того времени.

Зная расстояние до Венеры и применяя третий закон Кеплера (квадраты периодов обращения планет пропорциональны кубам большых полуосей орбит), вычисляют расстояния до всех остальных планет. Период обращения любой планеты виден через телескоп, это и есть входные данные.

До дальних планет (Уран, Нептун) сигнал идет часами, но метод тот же - радар. До Нептуна сигнал идет около 4 часов в одну сторону.

Аватар Дмитрий Астроном

Про законы Кеплера понял, это круто на самом деле. Спасибо!

28
Участник • 5 ответов

Параллакс. Смотришь на близкую звезду зимой и летом - она немного смещается на фоне далеких звезд. Чем ближе объект, тем больше смещение. Зная диаметр орбиты Земли и угол смещения, считаешь расстояние через тригонометрию. Для планет работает аналогично, только наблюдатели разнесены по поверхности Земли, а не во времени.

19
Участник • 2 ответа

Хочу добавить про астрономическую единицу - это как раз среднее расстояние от Земли до Солнца, примерно 149,6 млн км. Астрономы используют её как базовую линейку для всей Солнечной системы. Сказать "Юпитер в 5,2 а.е." проще, чем говорить миллиарды километров.

А само это базовое расстояние Земля-Солнце сейчас определено через те же радарные данные и телеметрию космических аппаратов типа "Вояджера". Когда знаешь точное положение аппарата по времени полета и скорректированной траектории, получаешь очень точную сетку расстояний по всей системе.

41
Эксперт • 2 ответа

Ну смотри, тут интересный момент с историей. До изобретения радара у людей вообще не было способа измерить эту дистанцию напрямую. Всё строилось на геометрии и наблюдениях за прохождениями Венеры. Специально снаряжали экспедиции по всему миру - в Сибирь, на мыс Доброй Надежды, на острова Тихого океана - чтобы наблюдать одно и то же явление из разных точек одновременно. Результаты потом сравнивали и вычисляли параллакс.

И даже так ошибка в XIX веке составляла несколько процентов. Точную цифру получили только в XX веке с помощью радиолокации.

7
Участник • 2 ответа

Между прочим, понятие "измерить расстояние" тут требует уточнения. Орбиты планет эллиптические, поэтому расстояние от Солнца до, скажем, Марса меняется от 206 до 249 миллионов км в зависимости от положения в орбите. Когда говорят "среднее расстояние" - имеют в виду большую полуось эллипса, а не среднеарифметическое реальных расстояний. Это разные числа, хотя разница небольшая.

0
Участник • 2 ответа

Википедия все подробно описывает если что. Там прямо по методам разбито.

Написать ответ

Премодерация гостей

Вы отвечаете как гость. Ваш ответ будет скрыт до проверки модератором. Чтобы ответ появился сразу и вы получали репутацию — войдите в аккаунт.

Будьте вежливы и соблюдайте правила платформы.