Відстань від Землі до Сонця
З раннього дитинства кожен знає про те, що Сонце - це величезний розпечений куля, зірка, що знаходиться далеко-далеко. Але на питання про те, яка відстань від Землі до Сонця, відповісти може далеко не кожна доросла людина з вищою освітою. У цій статті розповідається про те, як змінюється відстань від Землі до Сонця протягом року, як учені вимірюють цю відстань і наскільки воно значно в порівнянні з віддаленістю інших космічних об'єктів.
Сонце віддалене від Землі приблизно на сто п'ятдесят мільйонів кілометрів. Орбіта Землі являє собою не правильне коло, а еліпс, тому відстань між центром Сонячної системи і Землею в різний час неоднаково. Його мінімальну величину в астрономії називають перигелієм, а максимальну - афелием. Перигелій дорівнює ста сорока семи мільйонам кілометрів, а значення афелію становить сто п'ятьдесят два мільйони кілометрів. Перигелій припадає на січень, а афелій - на липень.
Із Землі Сонце здається нам невеликим. Насправді ж діаметр його перевищує діаметр Землі по екватору в 109 разів. Величезну відстань від Землі до Сонця - ось причина, по якій ми бачимо на небі відносно невеликий червоно-жовтий круг. Місяць розташований в рази ближче, але виглядає на нічному небі менше. Відстань від Землі до її єдиного природного супутника приблизно дорівнює 384,3 тисячі кілометрів. Це в 390 разів менше, ніж відстань від Землі до Сонця. Час, за який сонячне світло досягає поверхні нашої планети, так само вісім хвилин і двадцять секунд.
Як же вченим вдалося виміряти відстань від Землі до Сонця? Які методи вони застосовували? Перші спроби в цьому напрямку були зроблені в Стародавній Греції, але говорити про реальні результати можна стало тільки після сімнадцятого століття. У пізнє середньовіччя використовувався метод паралакса. Цей метод полягає в тому, що на підставі даних про радіусі Землі і спостережень із Землі за Сонцем визначається кут, під яким з знаходиться на лінії горизонту Сонця буде видна Земля. Відстань від одного космічного об'єкту до іншого вираховується за параллактическому зміщення.
У другій половині двадцятого століття науково-технічна революція принесла новий спосіб вимірювання відстаней в космічному просторі. Метод радіолокації полягає в наступному: в сторону космічного об'єкта відправляється імпульс, приймається сигнал від нього, а потім на підставі даних про час проходження імпульсом подвійного відстані від Землі до об'єкта, що цікавить при відомій швидкості обчислюється відстань. Сьогодні динамічно розвивається астрономія має в своєму розпорядженні новими способами, що дозволяють дізнатися, на скільки кілометрів віддалені від нас зірки і планети маловивчених галактик. Це ефект Сюняева-Зельдовича, заснований на фіксації зміни радіовипромінювання об'єкта в часі, гравітаційне лінзування, в основі якого лежить вивчення відхилення світлових променів в гравітаційному полі об'єкта, метод молекулярних кілець, звичайно застосовуваний для первинної оцінки відстані від Сонячної системи до будь-якої галактики.
Як же відповісти на питання про те, яку відстань від Землі до Сонця? Велике воно чи маленьке? Все відносно. Воно значно в порівнянні з відстанню від Землі до Марса або до Місяця, але воно практично мізерно в порівнянні з відстанню до інших зірок і галактик. Найближчої до Землі планетою є Венера, і вона віддалена на 41,4 мільйона кілометрів. Між землею і Марсом 78,3 мільйона кілометрів, між Землею і Меркурієм - 91,6 км. А ось Юпітер і інші планети-гіганти знаходяться від Землі далі, ніж Сонце.
Для вимірювання космічних просторів часто використовуються такі величини, як парсек і світловий рік. На відстані в один парсек річний паралакс космічного об'єкта становить одну секунду (звідси і з'явилася назва «парсек» - паралакс в секунду). Світловий рік - це така відстань, яку світло проходить за рік. Ці величини використовуються при вимірах для вивчення віддалених небесних тіл. Так, наприклад, від Землі до зірки альфа Центавра світло йде чотири роки, до Сіріуса - вісім з половиною років, а до оранжевого гіганта Бетельгейзе - 650 років!