Объем Юпитера в 1300 раз больше объема Земли
фото: NASA/Wikimedia Commons
Но не нужно лететь очень далеко, чтобы понять, насколько ничтожна Земля. Юпитер — самая большая планета в Солнечной системе — имеет объем в 1300 раз больше , чем у нашей планеты. А еще на Юпитере бушует буря, известная как Большое красное пятно, которое в 2-3 раза больше нашей планеты!
Тем не менее Юпитер — ничто по сравнению с Солнцем, которое более чем в 1000000 раз больше Земли и составляет от 99,8 до 99,9% массы всей Солнечной системы. Каждое утро, когда встает солнце, вспоминайте о масштабах этого небесного объекта, который, между прочим, по сравнению с некоторыми другими известными звездами сам не представляет собой ничего особенного…
Какова скорость света?
Что такое скорость света
Несмотря на то что Бредли произвел достаточно верные расчеты, определить точную скорость смогли лишь в XX столетии. Для этого использовали современные лазерные технологии. Совершенное оборудование позволило сделать расчеты с поправкой на коэффициент преломления лучей. В результате эта величина составила 299 792,458 километров в секунду.
Кстати, данными цифрами астрономы оперируют по сей день. В дальнейшем нехитрые вычисления помогли с точностью установить время, которое лучам необходимо на облет орбиты земного шара без воздействия на них гравитационных полей.
Хотя скорость света не сопоставима с земными расстояниями, ее использование при вычислениях объясняется тем, что люди привыкли мыслить «земными» категориями.
Связанные единицы
Расстояния между объектами в звездной системе, как правило, составляют небольшие доли светового года и обычно выражаются в астрономических единицах . Однако меньшие единицы длины можно аналогичным образом с пользой сформировать путем умножения единиц времени на скорость света. Например, световая секунда , используемая в астрономии, телекоммуникациях и релятивистской физике, точно299 792 458 метров или 1 ⁄31 557 600 световых лет. Такие единицы, как световая минута, световой час и световой день, иногда используются внаучно-популярныхпубликациях. Световой месяц, примерно одна двенадцатая часть светового года, также иногда используется для приблизительных измерений. ПланетарийХайденаопределяет световой месяц более точно как 30 дней пути света.
Свет проходит примерно один фут за наносекунду ; термин «легкая нога» иногда используется как неформальная мера времени.
Соотношение световых и земных лет
В своей жизни мы часто измеряем расстояние: до работы, ближайшего магазина, другого города. Мы сравниваем разные величины друг с другом. Это помогает оценить разницу. Понятия световых и земных лет многим кажутся похожими, если не одинаковыми. Возникает желание их сопоставить. Тут необходимо сначала выбрать, что подразумевать под земным годом. Можно определить его как расстояние, пройденное нашей планетой за 365 суток. При этих параметрах один световой подобный период станет равен 63 тысячам земных лет.
Если же земной исчислять в сутках, то он будет считаться единицей измерения времени. А световым обозначают расстояние. И сравнение подобных величин бессмысленно. В этом случае нет ответа на вопрос.
Почему марсианский год в два раза длиннее земного
Причина, по которой длительность 1-го года на Марсе значительно превышает знакомые нам 365 дней, кроется в орбитальных особенностях планет. В череде планет, вращающихся вокруг Солнца, Марс расположен на четвертом месте, а Земля занимает третью позицию. Расстояние от центра системы до красной планеты в среднем составляет 228 миллионов километров, что примерно в полтора раза больше, чем до Земли. Получается, что земная орбита меньше диаметром и расположена как бы внутри орбиты своего ближайшего соседа. По этой причине на своем пути вокруг светила, Марсу приходится преодолевать существенно, большую дистанцию. Скорость его движения при этом медленнее: всего 24 тысячи км/сек по сравнению с земными 29 тысячами. Земля проходит свой оборот дважды, прежде чем Марс завершит свой полный оборот вокруг звезды.
Из-за чего возник сол?
Исследование планеты носит автоматический характер, люди не летают к Красной планете самостоятельно, а отправляют аппараты. Во время исследования планеты ученым требовалось получить больше данных о солнечном излучении, которое дает энергию вездеходам. Дни на Марсе незначительно отличаются от земных суток, но марсианский год разительно отличается от земного. В таких условиях появилась необходимость разработки марсианских часов и специального календаря, которые синхронизированы с Красной планетой. Наклон оси вращения небесного тела ненамного отличается от наклона Земли, планеты переживают схожие сезонные колебания.
«Машина времени»
Измерение в световых годах также позволяет астрономам определить, как далеко назад во времени они наблюдают. Поскольку свету нужно время, чтобы добраться до наших глаз, все, что мы видим в ночном небе, уже произошло в прошлом.
Мы видим галактику Андромеды такой, какой она была 2,5 миллиона лет назад. Самый далекий объект, который мы можем увидеть, — космический микроволновый фон. Он также является самым старым представлением о Вселенной, произошедшим сразу после Большого взрыва около 13,8 миллиарда лет назад.
Реликтовое излучение
Телескоп Джеймса Уэбба поможет нам рассмотреть объекты, которые сформировались как раз в самые ранние периоды жизни Вселенной, когда ей было всего несколько сотен миллионов лет. Текущие приборы показывают нам эти объекты слишком размытыми.
Мы можем разглядеть лишь 0,000002% всех звезд Млечного Пути
фото: Skeeze/pixabay.com
В особенно ясную ночь в месте с очень низким световым загрязнением может показаться, что небо заполнено десятками, а может, и сотнями тысяч звезд. Возможно, в лучшем случае наблюдатель сможет насчитать до 3 000 светил и других объектов из далекого космоса с одного ракурса наблюдения в идеальных условиях.
Учитывая то влияние, которое ночное небо оказало на человеческую культуру, может быть разочарованием, что невооруженный глаз может увидеть с Земли менее 10 000 звезд, и то если побывать на всех частях света Земли.
По консервативным оценкам, в галактике Млечный Путь в целом около 100 миллиардов звезд, а может быть, и целых 400 миллиардов . Это порядка 399 999 980 000 звезд, которые нельзя увидеть с Земли.
Использование термина
Расстояния, выраженные в световых годах, включают расстояния между звездами в одной общей области, например, принадлежащие к одному спиральному рукаву или шаровому скоплению . Сами галактики имеют диаметр от нескольких тысяч до нескольких сотен тысяч световых лет и отделены от соседних галактик и скоплений галактик миллионами световых лет. Расстояния до таких объектов, как квазары и Великая стена Слоана , исчисляются миллиардами световых лет.
| Масштаб (лет) | Стоимость | Пункт |
|---|---|---|
| 10 −9 | 4,04 × 10–8 св . лет | Солнечному свету, отраженному от поверхности Луны , требуется 1,2–1,3 секунды, чтобы преодолеть расстояние до поверхности Земли (приблизительноот 350 000 до400 000 км). |
| 10 −6 | 1,58 × 10–5 св . лет | Одна астрономическая единица (расстояние от Солнца до Земли). Свет проходит это расстояние примерно за 499 секунд (8,32 минуты). |
| 1,27 × 10–4 св . лет | Зонд « Гюйгенс » приземляется на Титане у Сатурна и передает изображения с его поверхности, находящейся на расстоянии 1,2 миллиарда километров от Земли. | |
| 5,04 × 10–4 св . лет | New Horizons встречает Плутон на расстоянии 4,7 миллиарда километров, и связь достигает Земли за 4 часа 25 минут. | |
| 10 −3 | 2,04 × 10–3 св . л.н. | Самый дальний космический зонд « Вояджер-1 » находился на расстоянии около 18 световых часов (130 а.е., 19,4 млрд км, 12,1 млрд миль) от Земли по состоянию на октябрь 2014 года.17 500 лет, чтобы достичь одного светового года при текущей скорости около 17 км/с (38 000 миль/ч , 61 200 км/ч) относительно Солнца. 12 сентября 2013 года учёные НАСА объявили, что «Вояджер-1» вошел в межзвёздную среду космоса 25 августа 2012 года, став первым рукотворным объектом, покинувшим Солнечную систему . |
| 2,28 × 10–3 св . л.н. | «Вояджер-1» по состоянию на октябрь 2018 года находился на расстоянии почти 20 световых часов (144 а.е., 21,6 миллиарда км, 13,4 миллиарда миль) от Земли. | |
| 10 | 1,6 × 10 св . лет | Облако Оорта имеет диаметр около двух световых лет. Предполагается, что его внутренняя граница находится на50 000 а.е. , внешним краем на100 000 а.е. _ |
| 2,0 × 10 св. лет | Максимальная степень гравитационного господства Солнца ( сфера Хилла / сфера Роша ,125 000 а.е. ). За этим находится глубокая экс-солнечная гравитационная межзвездная среда . | |
| 4,24 × 10 св. лет | Ближайшая известная звезда (кроме Солнца), Проксима Центавра , находится на расстоянии около 4,24 световых года. | |
| 8,6 × 10 св. лет | Сириус , самая яркая звезда ночного неба. В два раза массивнее и в 25 раз Солнца, оно затмевает большее количество ярких звезд из-за своей относительной близости. | |
| 1,19 × 10 1 св. лет | HD 10700 e , внесолнечный кандидат на обитаемую планету. В 6,6 раза массивнее Земли, находится в середине обитаемой зоны звезды Тау Кита . | |
| 2,05 × 10 1 св . лет | Глизе 581 — красный карлик с несколькими экзопланетами, которые можно обнаружить. | |
| 3,1 × 10 2 св. лет | Канопус , уступающий по яркости на земном небе только Сириусу, яркий гигант типа А9. В 10 700 раз ярче Солнца. | |
| 10 3 | 3 × 10 3 св. | A0620-00 , вторая ближайшая из известных черных дыр , около3000 световых лет от нас. |
| 2,6 × 10 4 св. лет | Центр Млечного Пути находится примерно26 000 световых лет от нас. | |
| 1 × 10 5 св. лет | Млечный Путь примерно100 000 световых лет в поперечнике. | |
| 1,65 × 10 5 св. лет | R136a1 в Большом Магеллановом Облаке , самая яркая известная звезда, светимость которой в 8,7 миллиона раз превышает светимость Солнца, имеет видимую величину 12,77, что чуть ярче 3C 273 . | |
| 10 6 | 2,5 × 10 6 св . лет | Галактика Андромеды находится примерно в 2,5 миллионах световых лет от нас. |
| 3 × 10 6 лет | Галактика Треугольника ( M33 ), находящаяся на расстоянии около 3 миллионов световых лет, является самым удаленным объектом, видимым невооруженным глазом. | |
| 5,9 × 10 7 св. лет | Ближайшее большое скопление галактик , скопление Девы , находится на расстоянии около 59 миллионов световых лет. | |
| 1,5 × 10 8 –2,5 × 10 8 св . лет | Великий Аттрактор находится на расстоянии от 150 до 250 миллионов световых лет (по последним оценкам). | |
| 10 9 | 1,2 × 10 9 св . лет | Великая стена Слоана (не путать с Великой стеной и Her-CrB GW ) удалена примерно на один миллиард световых лет. |
| 2,4 × 10 9 св . лет | 3C 273 , оптически самый яркий квазар , с видимой величиной 12,9, чуть тусклее, чем R136a1 . 3C 273 находится на расстоянии около 2,4 миллиарда световых лет. | |
| 4,57 × 10 10 св. лет | Сопутствующее расстояние от Земли до края видимой Вселенной составляет около 45,7 миллиардов световых лет в любом направлении; это сопутствующий радиус наблюдаемой Вселенной . Это больше, чем возраст Вселенной , определяемый космическим фоновым излучением ; см. почему это возможно. |
Как давно определили скорость света
Еще в XVII веке ученые пытались определить скорость света. Ранее астрономы предполагали, что лучи разносятся в пространстве мгновенно. В этом усомнился Галилео Галилей. Он поставил целью вычислить время прохождения лучом света определенного расстояния, равного восьми километрам. Но его опыты были неудачны. Исследования датского ученого О. Рёмера тоже не увенчались успехом. Он заметил временную разницу в затмениях спутников других планет в зависимости от положения Земли. Когда она находится дальше от другого космического объекта, то лучам света необходимо больше времени для достижения земной поверхности. Вычислить их скорость у него не получилось.
Впервые примерно подсчитать скорость света удалось англичанину Джеймсу Брэдли в XVIII веке. Этот астроном установил ее значение в 301 000 км/с. В прошлом столетии, используя теорию электромагнетизма Максвелла, ученые смогли точно вычислить значение скорости луча. Исследования проводились при использовании новейших лазерных технологий, учитывая коэффициенты их преломления. Рассчитанная скорость света оказалась равной 299 792 километров 458 метров в секунду. Это помогло определить удобную единицу измерения космического пространства.
Год на Земле и Марсе в сравнении
В астрономии различают несколько определений продолжительности года
- Звездный, или сидерический год – промежуток, за который совершается полный оборот вокруг Солнца.
- Солнечный, или тропический – время, за которое Солнце проходит один цикл сезонов.
Независимо от способа измерения – относительно Солнца или звезд – марсианский год длиннее земного из-за различий скорости движения и длины орбиты. Длительность годового отрезка измеряется в сутках. Так год на Марсе длится 686,98 суток, а земной 365,26, что чуть ли не вдвое меньше. Тропический период голубой планеты равен 365,24 суток, также составляя примерно половину от интервала на красной.
Солнечный год обеих планет на 20 минут короче звездного, потому что Солнце приходит в точку весеннего равноденствия раньше, чем завершится полный оборот вокруг оси. День равноденствия дает самую маленькую погрешность измерений, его обычно используют как начало отсчета. Если изменить условия наблюдений, продолжительность года тоже поменяется. Особенности орбитального движения изначально приводят к непостоянной длительности, эти различия несколько больше земных.
Марс, как и Земля, имеет, временна года. Земля с меньшей по размеру эллиптической орбитой имеет сезоны приблизительно одинаковой длины. Центр орбиты четвертой планеты значительно смещен относительно Солнца. По этой причине Марс ведет себя по-другому, проходя поблизости от звезды, он двигается быстрее, а вдали от светила перемещается медленнее. Поэтому в северном полушарии короче всего зима 4 месяца, а весна, которая приходит как раз при дальнем положении, тянется 7 наших месяцев или 193 сола. В южном полушарии разница между сезонами гораздо меньше.
Если пересчитать марсианское время на стандартные земные календарные месяцы, то получим 22 месяца 18 дней, или 98 недель на земле этот показатель равен 12 месяцев и 52 недели соответственно.
Движение Марса
Земляне могут увидеть Марс без помощи телескопа. При перигелии планета становится максимально яркой, и уступает в свечении только Солнцу и Луне
Внимательно изучая движение небесного тела, можно обратить внимание, что Красная планета меняет направление движения в пространстве. Следует понимать, что обратное движение звёздного тела невозможно. Эффект обратного движения получается из-за:
Эффект обратного движения получается из-за:
• Разницы в скорости движения Земли и Марса. • Отдаленности марсианской орбиты от Солнца относительно земной.
Когда Земля догоняет Марс при вращении вокруг Солнца, создается ощущение обратного движения последнего. Астрономы предпочитают называть подобные явления ретроградными изменениями.
Марсианское время
Станции, которые работают в космосе, питаются с помощью солнечной энергии, которая копится в батареях при свете Солнца. Управление аппаратами требует точно знать — сколько излучения получила поверхность за какой-либо отрезок дня. Ученые знают сколько длятся марсианские сутки, поэтому они смогут подсчитать сколько энергии было получено. Но день на этой планете длится дольше земного, поэтому для работы требуется особые системы измерения времени.
Люди стремятся изучить Вселенную и адаптировать ее объекты для своей жизни. Чтобы соединить график деятельности марсоходов, специалистов, которые их обслуживают, требуется знать долготу дня небесного тела. У планеты нет часовых поясов, спускаемые аппараты ориентируются по местному времени, отличному от земного.
https://www.youtube.com/watch?v=VmopbkaIH7w
Что такое «яркое лето»
Светлый год односторонней системы (St., ly) равен расстоянию, пройденному светом в вакууме за один июльский год (365,25 дня).
Этот термин в основном используется в науке и художественной литературе, а в профессиональной среде был принят термин «парсеки» с префиксом «кило» и «мега».
а не до 1984 года, в соответствии с ярким годом, чтобы понять расстояние со светом, пройденным в тропический год, теперь значение изменилось на 0,002%, а практическая ценность этой разницы, потому что очень точные измерения не производятся в светлые годы. Скорость света составляет около 300 тысяч.
км в секунду и светящийся год около 10 триллионов километров (9460,8800 млн. км). Что касается расстояний, например, что Сириус имеет 8 световых лет от ближайшей близости от звезды Проксима Центавра — 4,22 световых года, а диаметр римской дороги — нашей галактики, которая составляет 100 000 световых лет.
История
Единица светового года появилась через несколько лет после первого успешного измерения расстояния до звезды, кроме Солнца, Фридрихом Бесселем в 1838 году. Это была звезда 61 Лебедя , и он использовал 160-миллиметровый (6,2 дюйма) гелиометр , разработанный Йозеф фон Фраунгофер . Самой большой единицей для выражения космических расстояний в то время была астрономическая единица, равная радиусу земной орбиты в 150 миллионов километров (93 миллиона миль). В этих терминах тригонометрические расчеты, основанные на параллаксе 61 Лебедя, равном 0,314 угловых секунды, показали, что расстояние до звезды составляет 660 000 астрономических единиц (9,9 × 10 13 км; 6,1 × 10 13 миль). Бессель добавил, что свет проходит это расстояние за 10,3 года. Он понимал, что его читателям понравится мысленная картина приблизительного времени прохождения света, но воздержался от использования светового года в качестве единицы измерения. Возможно, он сопротивлялся выражению расстояний в световых годах, потому что это снизило бы точность его данных параллакса из-за умножения на неопределенный параметр скорости света.
В 1838 году скорость света еще не была точно известна; его значение изменилось в 1849 ( Физо ) и 1862 ( Фуко ). Это еще не считалось фундаментальной константой природы, и распространение света через эфир или пространство все еще оставалось загадочным.
Единица светового года появилась в 1851 году в немецкой популярной астрономической статье Отто Уле . Уле объяснил странность названия единицы расстояния, оканчивающегося на «год», сравнивая его с часом ходьбы ( Wegstunde ).
Современная немецкая популярная астрономическая книга также заметила, что световой год — странное название. В 1868 году английский журнал назвал световой год единицей, используемой немцами. Эддингтон назвал световой год неудобной и неуместной единицей, которая иногда переползала из популярного употребления в технические исследования.
Хотя современные астрономы часто предпочитают использовать парсек , световые годы также широко используются для измерения пространств межзвездного и межгалактического пространства.
Световой год в цифрах
Чтобы не запутаться в космической информации, приведем
конкретные цифры:
1 световой год равен:
- 31 557 600 световым секундам;
- 525 960 световым минутам;
- 8766 световым часам;
- 365,25 световым суткам;
- 9 460 730 472 580 800 метрам;
- 63 241,077 астрономическим единицам (а.е.).
Также встречаются такие показатели в
километрах:
- За 1 световую секунду свет проходит расстояние 299 792,458
километров; - За одну световую минуту развивает невероятную скорость в 17 987
547,48 километров; - За 1 световой час луч пройдет уже 1 079 252 848,8
километров; - За 1 световые сутки — 25 902 068 371,2 километров;
- За 1 световую неделю — 181 314 478 598,4 километров;
- За 1 световой месяц -788 394 206 048,4 километров;
- 1 световой год — 9 460 730 472 580,8 километров.
Космическое путешествие
Расстояние от Земли до Луны около 380 000 км. Луч света пройдет
это расстояние за 1,3 секунды. От Земли до Солнца примерно 150 миллионов
километров. Свету на это расстояние потребуется чуть больше 8
минут. Если точно 8 минут 18 секунд. Человеку этого времени хватит,
чтобы выпить кофе.
Путешествовать со скоростью света пока невозможно. (Разве только
в фантастических фильмах). В реальности это грозит критическим
трением. Но представим, что у нас есть ракета, способная
передвигаться со скоростью света. Тогда между планетами солнечной системы мы
ездили, будто на такси или рейсовом автобусе.
40 миллионов километров до Венеры преодолели бы за 2 минуты, 56
миллионов километров до Марса в среднем за 3 минуты, 77
миллионов километров до Меркурия за 4,5 минуты. До Юпитера, а это
587 миллионов километров, поездка заняла бы 32 минуты.
Давайте отправимся еще дальше. До Сатурна – 1,2 миллиарда
километров и чуть больше часа в пути. До Урана 2,5 миллиарда, на
такое расстояние потребуется чуть более 2 часов. А вот за 4 года
можно долететь до края Солнечной системы – облака Оорта и увидеть
миллиарды комет.
*при клике по картинке она откроется в полный размер в новом
окне
До Ближайшей к нам звездной системы – Альфа
Центавра чуть более 4 световых лет. Если лететь
туда на обычной ракете, с третьей космической скоростью в 16,7 км/с
то поездка займет 78 тысяч лет.
Чему равен 1 световой год в километрах
Для расчета взяли за основу 365 суток. Если вычислить суточную величину в секундах, то получится 86 400 секунд. А во всех указанных сутках их число составит 31 557 600.
Мы посчитали, какое расстояние проходит луч света за секунду. Умножив эту величину на 31 557 600, получим чуть более 9,4 триллиона. Это световой год, измеренный в километрах. Именно это расстояние пройдет световой луч за 365 суток в вакууме. Такой путь он проделает, облетая земную орбиту без воздействия полей гравитации.
Примеры некоторых расстояний, рассчитанных подобным образом
- Расстояние от Земли до Луны луч света преодолевает за 1 минуту 3 секунды;
- В 100 000 таких лет можно определить диаметр нашего галактического диска;
- Расстояние в световых часах от Солнца до Плутона равно 5,25 часа;
- Галактику Андромеду луч с земли достигнет через 2 500 000 световых лет, а звезду Проксима Центавра всего за 4;
- Солнечный свет доходит до нашей планеты за 8,20 минуты;
- На расстоянии 26 тыс. световых лет расположен от Солнца Центр нашей Галактики;
- Скопление Девы расположено на расстоянии 58 000 тысяч подобных лет от нашей планеты;
- Десятками миллионов таких лет измеряются скопления галактик по диаметру;
- Максимальное измеренное расстояние от Земли до края видимой Вселенной составило 45 млрд световых лет.
Планеты — гиганты
Существуют четыре газовых гиганта, располагающихся за орбитой Марса: Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. Они находятся во внешней Солнечной системе. Отличаются своей массивностью и газовым составом.
Планеты солнечной системы, масштаб не соблюден
Юпитер
Пятая по счёту от Солнца и крупнейшая планета нашей системы. Радиус её – 69912 км, она в 19 раз больше Земли и всего в 10 раз меньше Солнца. Год на Юпитере не самый долгий в солнечной системе, длится 4333 земных суток (неполных 12 лет). Его же собственные сутки имеют продолжительность около 10 земных часов. Точный состав поверхности планеты пока определить не удалось, однако известно, что криптон, аргон и ксенон имеются на Юпитере в гораздо больших количествах, чем на Солнце.
Юпитер, снимок зонда Вояджер-1
Существует мнение, что один из четырёх газовых гигантов на самом деле – несостоявшаяся звезда. В пользу этой теории говорит и самое большое количество спутников, которых у Юпитера много – целых 67. Чтобы представить себе их поведение на орбите планеты, нужна достаточно точная и чёткая модель солнечной системы. Самые крупные из них – Каллисто, Ганимед, Ио и Европа. При этом Ганимед является крупнейшим спутником планет во всей солнечной системе, радиус его составляет 2634 км, что на 8% превышает размер Меркурия, самой маленькой планеты нашей системы. Ио отличается тем, что является одним из трёх имеющих атмосферу спутников.
Сатурн
Вторая по размерам планета и шестая по счёту в Солнечной системе. В сравнении с остальными планетами, наиболее схожа с Солнцем составом химических элементов. Радиус поверхности равен 57350 км, год составляет 10 759 суток (почти 30 земных лет). Сутки здесь длятся немногим дольше, чем на Юпитере – 10,5 земных часов. Количеством спутников он ненамного отстал от своего соседа – 62 против 67. Самым крупным спутником Сатурна является Титан, так же, как и Ио, отличающийся наличием атмосферы. Немного меньше него по размеру, но от этого не менее известные – Энцелад, Рея, Диона, Тефия, Япет и Мимас. Именно эти спутники являются объектами для наиболее частого наблюдения, и потому можно сказать, что они наиболее изучены в сравнении с остальными.
Сатурн, снимок космического аппарата Кассини в 2007 году
Долгое время кольца на Сатурне считались уникальным явлением, присущим только ему. Лишь недавно было установлено, что кольца имеются у всех газовых гигантов, но у остальных они не настолько явно видны. Их происхождение до сих пор не установлено, хотя существует несколько гипотез о том, как они появились. Кроме того, совсем недавно было обнаружено, что неким подобием колец обладает и Рея, один из спутников шестой планеты.
Уран
Седьмая по счету и третья по размеру планета, радиус которой составляет 25267 км. Справедливо считается самой холодной планетой среди остальных, температура достигает -224 градусов по Цельсию. Продолжительность года — 30 685 суток в земном исчислении (почти 84 года), сутки же ненамного меньше земных – 17 с небольшим часов. Из-за сильной наклонности оси планеты, иногда создается впечатление, будто она не вращается, как остальные небесные тела нашей системы, а катится, подобно шару. Это может наблюдать любой, кого интересует астрономия, геометрическая модель солнечной системы наглядно продемонстрирует этот эффект.
Уран — снимок Вояджера-2 в 1986 году
Спутников у него гораздо меньше, чем у соседнего Сатурна, всего 27. Наиболее известны Титания, Ариэль, Оберон, Умбриэль и Миранда. Они не настолько крупны, как спутники.
Примечательно, что ведя наблюдения за Ураном в свой телескоп, астроном Уильям Гершель сначала не понял, что он наблюдает за планетой, будучи уверен, что он видит комету.
Нептун
Размером восьмая планета солнечной системы очень близка к своему ближайшему соседу, Урану. Радиус Нептуна равняется 24547 км. Год на планете равняется 60 190 суток (приблизительно 164 земных года). В атмосфере зафиксированы самые сильные ветра в нашей системе, скорость которых достигает 260 м/с.
Нептун, вид с Вояджера-2
По сравнению с остальными планетами-гигантами спутников у него совсем мало – всего 14. Самые известные из них – Тритон, третий в солнечной системе спутник, имеющий атмосферу, Протей и Нереида.
Примечательно, что это – единственная из планет, которая была открыта не благодаря наблюдениям, а с помощью математических расчётов.
| Планеты Солнечной системы | |
|---|---|
| Карликовые планеты | Плутон· Церера· Хаумеа· Макемаке· Эрида |
| Планеты Земной группы | Меркурий· Венера· Земля· Марс |
| Газовые гиганты | Юпитер· Сатурн· Уран· Нептун |
Определение понятия
Традиционно световой год представляет собой не что иное, как единицу, применяемую для изменения дистанции в астрономической практике. Это расстояние, проходимое электромагнитными волнами в вакуумной среде без влияния полей гравитации в рамках одного юлианского года. Термин обширно используется в астрономической системе.
Если принимать во внимание определение, предоставленное МАС, под световым годом понимается дистанция представляющая огромную величину. До 1984 г
под световым годом понималось расстояние, которое свет проходил всего за 1 тропический год. Новое определение имеет разумное отличие в 0,002%
До 1984 г. под световым годом понималось расстояние, которое свет проходил всего за 1 тропический год. Новое определение имеет разумное отличие в 0,002%.
В целях организации измерений высокой точности световой год используется крайне редко. В связи с данным обстоятельством различий между прежним и нынешним определением практически не имеется. В профессиональных литературных источниках для выражения внушительных расстояний нередко применяются парсеки, а также кратные единицы.
Чему равен световой год
Когда ученым удалось рассчитать расстояния к ближайшим звездам, стало очевидно, что в звёздном мире астрономическая единица неудобна для применения. Скажем для начала, что расстояние от Солнца до ближайшей звезды составляет примерно 4,5 световых года. Это означает, что свет от нашего Солнца к ближайшей звезде (называется она, кстати, Проксима Центавра) летит 4,5 года! Насколько велико это расстояние? Не будем никого утомлять математикой, отметим лишь, что за секунду частицы света пролетают 300 000 километров. То есть, если послать фонариком сигнал в сторону Луны, этот свет увидят там менее чем через полторы секунды. От Солнца до Земли свет доходит за 8,5 минут. А сколько же тогда лучи света пролетают за год?
Сразу скажем: световой год равен примерно 10 триллионам километров (триллион — это единица с двенадцатью нулями). Точнее, 9 460 730 472 581 километр. Если пересчитать в астрономических единицах, то это будет примерно 67 000. И это только к ближайшей звезде!
Ясно, что в мире звезд и галактик астрономическая единица не пригодна для измерений. Проще оперировать в вычислениях световыми годами.
Применимость в звёздном мире
Например, расстояние от Земли до самой яркой на небе звезды Сириуса составляет 8 световых лет. А расстояние от Солнца до Полярной звезды составляет около 600 световых лет. То есть, свет от нас добирается туда за 600 лет. Это будет примерно 40 миллионов астрономических единиц. Для сопоставления укажем, что размер (диаметр) нашей Галактики — Млечного пути — около 100 000 световых лет. Ближайшая наша соседка — спиральная галактика, которая называется Туманность Андромеды, отдалена от Земли на расстояние 2,52 миллиона световых лет. Очень неудобно указывать это в астрономических единицах. А ведь есть во Вселенной объекты, отдаленные от нас вообще на 15 миллиардов световых лет. Так, радиус наблюдаемой Вселенной составляет 13,77 миллиарда световых лет. А полная Вселенная, как известно, простирается дальше наблюдаемой части.
Кстати, диаметр наблюдаемой Вселенной вовсе не в 2 раза больше радиуса, как можно подумать. Всё дело в том, что с течением времени космос расширяется. Те далёкие объекты, которые испустили свет 13,77 миллиарда лет назад, улетели ещё дальше от нас. Сегодня они более чем в 46,5 миллиардах световых лет от нас. Удвоив это, получаем 93 миллиарда световых лет. Это и есть истинный диаметр наблюдаемой Вселенной. Так что размеры части космоса, за которой наблюдают (и которую называют еще Метагалактикой), всё время увеличиваются.
Измерять такие расстояния в километрах или астрономических единицах не имеет никакого смысла. Честно говоря, не совсем подходят тут и световые годы. Но ничего лучшего люди пока еще не придумали. Числа выходят настолько огромными, что с ними может справиться лишь компьютер.
Определение и сущность светового года
Таким образом, световой год (св. г.) — это единица длины, а не времени, которая представляет собой расстояние, проходимое солнечным лучом за год, то есть за 365 дней. Данная единица измерения очень удобна своей наглядностью. Она позволяет ответить на вопрос, через какой период времени можно ожидать ответ, если к определённой звезде отправить электромагнитное сообщение. И если это срок слишком велик (например, составляет тысячу лет), то смысла в таких действиях нет.
Световой год общие сведения
Как известно, из теории относительности Эйнштейна скорость света является инвариантом – неизменной величиной, независящей от выбора системы отсчета
То есть неважно, находитесь вы на Земле или мчитесь сквозь пространство на космическом корабле, чья скорость близка к скорости света, и в том, и в другом случае скорость света будет одна и та же. А это значит, что тот путь, который пройдет свет за определенное время, всегда будет точно известен – ведь скорость света неизменна
Таким образом, световой год – это расстояние, которое проходит свет в вакууме за время, равное одному юлианскому году (365 с четвертью дней).
Скорость света
Скорость света величина конечная, хоть это сложно представить. За одну секунду свет проходит расстояние 299792458 метров, т.е. его скорость равна 299792458 м/с или 1079252848,8 км/ч или 299792,458 км/с.
Скорость света считается непреодолимой скоростью для физических тел (по крайней мере, в нашей части Вселенной). Единственный, кто может двигаться с такой скоростью — это безмассовый фотон.
Со скоростью света бьют молнии, течет ток в проводах и распространяются электромагнитные волны.
Как определили скорость света
С какой скоростью свет достигает темных уголков комнаты при зажигании свечи – всегда интересовала людей. Но самые первые размышления на эту тему приходили к выводу, что скорость света мгновенная.
Однако, это не так.
И первым, кто решил узнать точную цифру, стал Олаф Ремер. В 1676 году, наблюдая за спутником Юпитера Ио, он заметил, что время, которое длится затмение Юпитером спутника зависит от того, как именно находятся Земля и Юпитер. Если наша планета близка к самой большой планете, то временной промежуток уменьшается. И наоборот, если дальше – увеличивается.
Ремер получил значение скорости света 214000 км/с. Такое расхождение обусловлено грубостью тогдашних приборов измерения.
В 1728 году Джеймс Бредли получил максимально близкую величину скорости света – 301000 км/с. Он измерял положение звезды относительно того, как Земля обращается вокруг Солнца.
В 1849 году, в земных условиях, измерением скорости света занялся Арман Физо. Французский физик пропускал луч света через диск с зубчиками, который отражался от зеркала и возвращался обратно, проходя расстояние 8 километров. Его измерения дали значение 315000 км/с.
Многие физики и астрономы измеряли скорость света и получали значения максимально близкое к истинному. И только в 1983 году на Генеральной конференции по мерам и весам была принято окончательное значение, ставшее фундаментальным в физике.
