Відстані в космосі. Астрономічна одиниця, світловий рік і парсек

Навчання 02 липня 2022 Перегляди: 70

Для своїх розрахунків астрономи використовують особливі одиниці вимірювання, які не завжди ясні звичайним людям. Воно й зрозуміло, адже якби космічні відстані вимірювалися кілометрами, то від кількості нулів рябило б в очах. Тому для вимірювання космічних відстаней прийнято використовувати набагато більші величини: астрономічну одиницю, світловий рік і парсек.

Астрономічна одиниця досить часто застосовується для визначення відстаней всередині нашої рідної Сонячної системи. Якщо відстань до Місяця ще можна висловити в кілометрах (384 000 км), то до Плутона найближчий шлях становить приблизно 4 250 мільйонів км, а це вже для розуміння буде складно. Для таких відстаней вже час використовувати астрономічну одиницю (а.є.), рівну середній відстані від земної поверхні до Сонця. Іншими словами, 1 о.о. відповідає довжині великої напівосі орбіти нашої Землі (150 млн. км.). Тепер, якщо написати, що найкоротша відстань до Плутона дорівнює 28 о.о., а найдовший шлях може скласти 50 о.о., це набагато легше собі уявити.

Наступний за величиною — світловий рік. Хоча там присутнє слово «рік», не потрібно думати, що мова йде про час. Один світловий рік становить 63 240 о.о. Це шлях, який промінь світла протягом 1 року. Астрономи підрахували, що з самих далеких куточків Всесвіту промінь світла добирається до нас більш ніж за 10 млрд. років. Щоб уявити собі цю гігантську відстань, запишемо її за кілометри: 95000000000000000000000. Дев’яносто п’ять мільярдів трильйонів звичних кілометрів.

Про те, що світло поширюється не миттєво, а з якоюсь певною швидкістю, вчені почали здогадуватися починаючи з 1676 року. Саме в цей час данський астроном на ім’я Оле Ремер звернув увагу, що затемнення одного супутника Юпітера починають запізнюватися, причому це відбувалося саме тоді, коли Земля прямувала по своїй орбіті до протилежної стороні Сонця, зворотній тій, де був Юпітер. Минув якийсь час, Земля почала повертатися назад, і затемнення знову почали наближатися до колишнього розкладу.

Таким чином, було відзначено близько 17 хвилин різниці в часі. З цього спостереження було зроблено висновок: світлу на проходження відстані довжиною в діаметр орбіти Землі знадобилося 17 хвилин. Оскільки було доведено, що діаметр орбіти становить приблизно 186 мільйонів миль (зараз ця константа дорівнює 939 120 000 км), то виходило, що промінь світла рухається зі швидкістю близько 186 тисяч миль за 1 секунду.

Вже в наш час завдяки професору Альберту Майкельсону, який задався метою максимально точно визначити, чому дорівнює світловий рік, за допомогою іншого методу був отриманий остаточний підсумок: 186 284 миль за 1 секунду (приблизно 300 км/с). Тепер, якщо підрахувати кількість секунд на рік і помножити на це число, то отримаємо, що світловий рік має довжину 5 880 000 000 000 миль, що відповідає 9 460 730 472 580,8 км.

Для практичних цілей астрономи часто використовують таку одиницю відстані як парсек. Він дорівнює зміщенню зірки на тлі інших небесних тіл на 1 «при зміщенні спостерігача на 1 радіус орбіти Землі. Від Сонця до найближчої зірки (це Проксіма Центавра в системі Альфа Центавра) 1,3 парсека. Один парсек дорівнює 3,2612 св. років або 3,08567758 − 1013 км. Таким чином, світловий рік трохи менше третьої частини парсека.