Расстояния Солнечной системы простыми словами
Здравствуйте, друзья!
С этими праздниками вообще выбился из колеи.
Но сейчас будем наверстывать: сегодня поговорим про расстояния.
Речь идет о расстояниях в нашей Солнечной системе.
В универсале (есть такая машина) вам пришлось бы ехать до Венеры 17 000 дней.
Так что если вы хотите узнать все о расстояниях в нашей Солнечной системе простыми словами, то вы попали по адресу.
Давайте начнем наше путешествие.
Расстояния в нашей Солнечной системе
Вооружившись поистине великолепными технологиями, человечество обнаружило, исследовало и даже физически коснулось некоторых захватывающих дух мест в нашем огромном космосе.
На самом деле, с широко доступными изображениями с Хаббла и несколькими успешными миссиями иногда кажется, что мы «были там, сделали это».
Однако мы почти не видели нашу собственную солнечную систему, не говоря уже о нашей галактике Млечный Путь или за ее пределами.
Давайте начнем прямо дома с расстояний до нашей Солнечной системы:
Во-первых, давайте установим некоторую базовую информацию, такую как наша скорость и единицы измерения.
Если мы определим эти вещи и сохраним их последовательность, будет намного легче понять расстояния.
Наша скорость
Предположим, что мы путешествуем на космическом корабле, способном развивать скорость до 36 000 миль в час.
На самом деле, это действительно была рекордная скорость, установленная «New Horizons», когда она покинула Землю в 2006 году.
Конечно, на скорость в космосе может влиять множество факторов.
Гравитация, планеты, звезды — все они ускоряют или замедляют нас.
Но забудьте об этом и предположим, что мы движемся с постоянной скоростью 36 000 миль в час.
Наши измерения
Далее в этой статье мы возьмем действительно огромные числа.
Однако не волнуйтесь.
Здесь задействована нулевая математика.
Но нам все еще нужно что-то, чтобы помочь нашему человеческому мозгу понять эти огромные расстояния.
Мы будем использовать астрономическую единицу.
Астрономическая единица (AU — astronomical unit)
Одна астрономическая единица, или а. е. — это среднее расстояние между Землей и Солнцем.
Другими словами, 93 миллиона миль.
Использование а. е. облегчит понимание расстояний между планетами и другими точками Солнечной системы.
Хорошо, давайте копать!
Внутренние планеты
Не ошибитесь.
Наша солнечная система — дом.
Но сам дом поистине гигантский.
Наше путешествие начинается с внутренних планет нашей Солнечной системы, Меркурия, Венеры, Марса и нашего дома — Земли.
Просто чтобы добраться до нашей ближайшей соседки, Венеры, потребуется почти целый месяц на скорости 36 000 миль в час.
Меркурий и Марс, оба около двух месяцев.
«Но два месяца — это не так уж много», — скажете вы!
Действительно, два месяца — это даже не полный сезон здесь, на планете Земля.
Однако представьте себе посещение родственника за пределами области или в другой стране.
Сидеть на заднем сиденье универсала мамы и папы в течение двух месяцев или более 60 дней было бы довольно невероятно, не так ли?
Просто для удовольствия, представьте себе, что вы сейчас едете только с разрешенной скоростью на шоссе — 100 километров в час.
Теперь ваше путешествие на Венеру потребует более 550 месяцев или почти 17 тысяч дней.
К Марсу будет более тысячи месяцев, 31 тысяча дней. И это только «внутренние» планеты нашей Солнечной системы.
Глядя с нашего заднего двора на Венеру или Марс невооруженным глазом, мы чувствуем, что они близки, как соседи.
Мы находим безопасность и комфорт в ощущении пребывания в доме.
Однако, как только мы начинаем сравнивать даже эти «близкие» расстояния с нашим собственным земным опытом, появляется новая перспектива.
Продолжаем двигаться!
Внешние планеты
Далее мы отправляемся к внешним газовым гигантам Юпитеру, Сатурну, Урану и Нептуну.
Внезапно наши поездки начинают занимать серьезное время.
Фактически, посещение нашей самой большой планеты, Юпитера, заняло бы 15 месяцев.
Это более 450 дней или почти 11 тысяч часов.
Далее, Сатурн в 8 астрономических единицах от дома займет более 30 месяцев или более 900 дней.
Заднее сиденье универсала звучит ужасно, да?
Наконец мы приближаемся к замерзшим внешним планетам, ледяным гигантам.
К Урану потребуется почти 58 месяцев, почти 2000 дней или 47 тысяч часов.
И последнее, но не менее важное: Нептун находится на расстоянии 30 а. е.
Теперь эта поездка длится более 104 месяцев, чуть более 3100 дней — почти 75 000 часов.
Наконец, давайте посетим бывшую девятую планету, Плутон, в 40 астрономических единицах от Земли.
Находясь на окраине нашей Солнечной системы, нам потребуется почти 15 лет, чтобы добраться до Плутона.
Другими словами, более 5300 дней или почти 128 тысяч часов.
Средняя человеческая жизнь длится около 672 000 часов.
Следовательно, для посещения Плутона потребуется около 20% жизни.
Опять же, ради улыбки, давайте ненадолго представим, что вы отправляетесь к Плутону на земных скоростях.
Неожиданно, путешествие к Плутону занимает более 8 тысяч лет, или 100 тысяч месяцев, 72 миллиона часов.
Другими словами, если бы вы отправились на Плутон, когда писалась Библия, у вас осталось бы еще 6000 лет пути.
Примечание. Действительно, «Новые горизонты» завершили полет к Плутону менее чем за десять лет. Однако другие факторы, такие как гравитация, помогли сделать это возможным.
Пояс Койпера
Подождите, наше путешествие еще не закончилось!
Действительно, за пределами наших планет существует область в форме пончика, называемая поясом Койпера.
В поясе Койпера, содержащем миллионы ледяных объектов, находится даже карликовая планета Плутон.
Но, в отличие от Плутона, этот космический ледяной пончик очень большой.
Фактически, пояс Койпера находится на расстоянии около 30 а. е. от Земли и продолжается еще 20 а. е.
Проще говоря, диаметр пончика составляет 1,8 миллиарда миль.
Для пересечения пояса Койпера потребуется более 2100 дней или почти 6 лет.
Однако даже простое прибытие в пояс Койпера с Земли заняло бы 3200 дней.
Перефразирую — к тому времени, как вы прибыли в пояс Койпера, должно было пройти два полных президентских срока.
Облако Оорта
Как будто замороженный космический пончик вокруг нашей Солнечной системы недостаточно странный, есть нечто большее.
На самом деле массивное замерзшее облако, называемое Облаком Оорта, также окружает нашу Солнечную систему.
В отличие от плоского пояса Койпера, думайте об облаке Оорта как о гигантском пузыре или сфере.
Именно здесь расстояния нашей Солнечной системы становятся чрезвычайно большими.
Облако Оорта начинается примерно в 5000 а. е. от дома и продолжается еще 95000 а. е.
Подумайте об этом на мгновение.
Другими словами, этот замороженный пузырь имеет толщину почти 9 триллионов миль.
Вы должны были бы выстроить более 3 миллиардов Соединенных Штатов, чтобы сравняться с его расстоянием.
Это равносильно путешествию к Плутону и обратно на Землю более 950 раз.
Чтобы просто добраться до Облака Оорта, потребуется 18 тысяч месяцев пути.
В то время как путешествие по облаку заняло бы более 28 тысяч лет.
Это 10 миллионов дней или 254 миллиона часов.
Таким образом, для пересечения Облака Оорта потребуется более 365 полных человеческих жизней.
Наконец, давайте закончим глупо большими числами просто для удовольствия.
Опять же, представьте, что вы путешествуете по Облаку Оорта на обычной земной машине с разрешенной скоростью.
Теперь вам предстоит путешествие на 5,6 миллиарда дней!
Дольше, чем люди существуют на планете Земля.
Почти один день на каждого человека, живущего на Земле прямо сейчас.
Расстояние между планетами Солнечной системы
Расстояние между планетами в нашей Солнечной системе варьируется в зависимости от того, где каждая планета находится вокруг Солнца на своей орбите.
Расстояние также может значительно варьироваться в зависимости от времени года.
Астрономическая единица (AU) — это, по сути, среднее расстояние между Землей и Солнцем.
Таким образом, AU составляет примерно 93 миллиона миль или 150 миллионов километров.
Расстояние между планетами и другими небесными телами в нашей Солнечной системе измеряется в астрономических единицах (а. е.).
Именно из-за постоянно меняющегося расстояния между ними мы используем среднее расстояние, чтобы определить, насколько далеки планеты друг от друга, и рассчитать расстояние.
Астрономическая единица (а. е.) — это общее расстояние между Землей и Солнцем, и это наиболее распространенный способ расчета расстояния в нашей Солнечной системе.
1 а. е. — это расстояние от Солнца до Земли, равное 149 600 000 километров.
Расстояние от Меркурия до других планет
Кроме того, расстояние между Юпитером и Меркурием составляет около 4,82 а. е., что составляет примерно 720 420 000 километров и 447 648 234 миль.
Кроме того, расстояние от Сатурна до Меркурия составляет 9,14 а. е., что составляет около 1 366 690 000 километров или около 849 221 795 миль.
Точно так же расстояние Меркурия от Урана составляет 18,82 а. е.
Это около 2 815 640 000 километров или 1 749 638 696 миль.
Наконец, расстояние между Меркурием и Нептуном составляет 29,70 а. е. — это около 4 392 800 000 километров или 2 729 685 920 миль.
Расстояние от Венеры до других планет
Расстояние между Венерой и Меркурием равно 0,34 а. е. — это около 50 290 000 километров или 31 248 757 миль.
Точно так же расстояние между Венерой и Землей и Марсом составляет 0,28 а. е. и 0,8 а. е. соответственно.
0,28 а. е. составляет примерно 41 400 000 километров или 25 724 767 миль, а 0,8 а. е. составляет около 119 740 000 километров или 74 402 987 миль.
Кроме того, расстояние между Юпитером и Венерой составляет около 4,48 а. е., что составляет примерно 670 130 000 километров и 416 399 477 миль.
Кроме того, расстояние от Сатурна до Венеры составляет 8,80 а. е., что составляет около 1 316 400 000 километров или около 817 973 037 миль.
Точно так же расстояние Венеры от Урана составляет 18,49 а. е. — это около 2 765 350 000 километров или 1 718 388 490 миль.
Наконец, расстояние между Венерой и Нептуном составляет 29,37 а. е.
Это около 4 392 800 000 километров или 2 729 685 920 миль.
Расстояние от Земли до других планет
Расстояние между Землей и Меркурием равно 0,61 а. е. — это около 91 691 000 километров или 56 974 146 миль.
Точно так же расстояние между Землей и Венерой и Марсом составляет 0,28 а. е. и 0,52 а. е. соответственно.
0,28 а. е. составляет примерно 41 400 000 километров или 25 724 767 миль, а 0,52 а. е. составляет около 78 340 000 километров или 48 678 219 миль.
Кроме того, расстояние до Юпитера от Земли составляет около 4,2 а. е., что составляет примерно 628 730 000 километров и 390 674 710 миль.
А расстояние от Сатурна до Земли составляет 8,52 а. е., что составляет около 1 275 000 000 километров или около 792 248 270 миль.
Точно так же расстояние от Земли до Урана составляет 18,21 а. е. — это около 2 723 950 000 километров или 1 692 662 530 миль.
Наконец, расстояние между Землей и Нептуном составляет 29,09 а. е. — это около 4 351 400 000 километров или 2 703 959 960 миль.
Расстояние от Марса до других планет
Расстояние между Марсом и Меркурием равно 1,14 а. е. Это около 170 030 000 километров или 105 651 744 мили.
Точно так же расстояние между Марсом и Венерой и Землей составляет 0,8 а. е. и 0,52 а. е. соответственно.
0,8 а. е. составляет примерно 119 740 000 километров или 74 402 987 миль, а 0,52 а. е. составляет около 78 340 000 километров или 48 678 219 миль.
Кроме того, расстояние между Юпитером и Марсом составляет около 3,68 а. е., что составляет примерно 550 390 000 километров и 342 012 346 миль.
Кроме того, расстояние от Сатурна до Марса составляет 7,99 а. е., что составляет около 1 196 660 000 километров или около 743 604 524 миль.
Точно так же расстояние от Марса до Урана составляет 17,69 а. е. — это примерно 2 645 610 000 километров или 1 643 982 054 мили.
Наконец, расстояние между Марсом и Нептуном составляет 28,56 а. е.
Это около 4 273 060 000 километров или 2 655 279 484 миль.
Расстояние от Юпитера до других планет
Расстояние между Юпитером и Меркурием равно 4,82 а. е. — это около 720 420 000 километров или 447 648 234 миль.
Точно так же расстояние между Юпитером и Венерой и Землей составляет 4,48 а. е. и 4,2 а. е. соответственно.
4,48 а. е. составляет примерно 670 130 000 километров или 416 399 477 миль, а 4,2 а. е. составляет около 628 730 000 километров или 390 674 710 миль.
Кроме того, расстояние до Марса от Юпитера составляет около 3,68 а. е., что составляет примерно 550 390 000 километров и 342 012 346 миль.
Кроме того, расстояние от Сатурна до Юпитера составляет 4,32 а. е., что составляет около 646 270 000 километров или около 401 592 178 миль.
Точно так же расстояние Юпитера от Урана составляет 14,01 а. е. — это около 2 095 220 000 километров или 1 301 969 708 миль.
Наконец, расстояние между Юпитером и Нептуном составляет 24,89 а. е. — это около 3 722 670 000 километров или 2 313 267 138 миль.
Расстояние от Сатурна до других планет
Расстояние между Сатурном и Меркурием равно 9,14 астрономических единиц.
Это около 1 366 690 000 километров или 849 221 795 миль.
Точно так же расстояние от Сатурна до Венеры и Марса составляет 8,80 а. е. и 7,99 а. е. соответственно.
8,80 а. е. составляет приблизительно 1 316 400 000 километров или 817 973 037 миль, а 7,99 а. е. составляет около 1 196 660 000 километров или 743 604 524 миль.
Кроме того, расстояние между Сатурном и Юпитером составляет около 4,32 а. е., что составляет примерно 646 270 000 километров и 401 592 178 миль.
Кроме того, расстояние от Земли до Сатурна составляет 8,52 а. е., что составляет около 1 275 000 000 километров или около 792 248 270 миль.
Точно так же расстояние Сатурна от Урана составляет 9,7 а. е.
Это около 1 448 950 000 километров или 900 377 530 миль.
Наконец, расстояние между Сатурном и Нептуном составляет 20,57 а. е. — это около 3 076 400 000 километров или 1 911 674 960 миль.
Расстояние от Урана до других планет
Расстояние между Ураном и Меркурием составляет 18,82 а. е. — это около 2 815 640 000 километров или 1 749 638 696 миль.
Точно так же расстояние между Ураном и Венерой и Марсом составляет 18,49 а. е. и 17,69 а. е. соответственно.
18,49 а. е. составляет примерно 2 765 350 000 километров или 1 718 388 490 миль, а 17,69 а. е. составляет около 2 645 610 000 километров или 1 643 982 054 мили.
Кроме того, расстояние до Земли от Урана составляет около 18,21 а. е., что составляет примерно 2 723 950 000 километров и 1 692 662 530 миль.
Кроме того, расстояние от Юпитера до Урана составляет 14,01 а. е., что составляет около 2 095 220 000 километров или около 1 301 969 708 миль.
Точно так же расстояние Урана от Сатурна составляет 9,7 а. е. — это около 1 448 950 000 километров или 900 377 530 миль.
Наконец, расстояние между Ураном и Нептуном составляет 10,88 а. е. — это около 1 627 450 000 километров или 1 011 297 430 миль.
Расстояние от Нептуна до других планет
Расстояние между Нептуном и Меркурием равно 29,70 астрономических единиц.
Это около 4 443 090 000 километров или 2 760 936 126 миль.
Точно так же расстояние от Нептуна до Венеры и Марса составляет 29,37 а. е. и 28,56 а. е. соответственно.
29,37 а. е. составляет приблизительно 4 392 800 000 километров или 2 729 685 920 миль, а 28,56 а. е. составляет около 4 273 060 000 километров или 2 655 279 484 миль.
Кроме того, расстояние до Земли от Нептуна составляет около 29,09 а. е., что составляет примерно 4 351 400 000 километров и 2 703 959 960 миль.
Кроме того, расстояние от Юпитера до Нептуна составляет 24,89 а. е., что составляет около 3 722 670 000 километров или около 2 313 267 138 миль.
Точно так же расстояние от Нептуна до Сатурна составляет 20,57 а. е. — это около 3 076 400 000 километров или 1 911 674 960 миль.
Наконец, расстояние между Нептуном и Ураном составляет 10,88 а. е. — это около 1 627 450 000 километров или 1 011 297 430 миль.
Расстояния между планетами
Расстояния между планетами будут варьироваться в зависимости от того, где каждая планета находится на своей орбите вокруг Солнца.
Иногда расстояния будут ближе, а иногда они будут дальше.
Причина этого в том, что планеты имеют эллиптические орбиты, и ни одна из них не является идеальной окружностью.
Например, расстояние между планетой Меркурий и Землей может составлять от 77 миллионов километров в самой близкой точке до 222 миллионов километров в самой дальней.
Существует огромное количество различных расстояний между планетами в зависимости от их положения на их орбитальном пути.
В таблице ниже показаны восемь планет и среднее расстояние между ними.
Столбец А.Е. — это расстояние в астрономических единицах.
1 а. е. — это расстояние от Солнца до Земли, равное 149 600 000 километров.
Калькулятор планетарного расстояния
Чтобы рассчитать расстояние между двумя планетами, выберите одну планету из каждого из раскрывающихся вариантов и нажмите «Рассчитать», чтобы увидеть результаты.
| От | До | А.Е. | Километров | Миль |
|---|---|---|---|---|
| Меркурий | Венера | 0,34 | 50 290 000 | 31 248 757 |
| Меркурий | Земля | 0,61 | 91 691 000 | 56 974 146 |
| Меркурий | Марс | 1.14 | 170 030 000 | 105 651 744 |
| Меркурий | Юпитер | 4,82 | 720 420 000 | 447 648 234 |
| Меркурий | Сатурн | 9.14 | 1 366 690 000 | 849 221 795 |
| Меркурий | Уран | 18,82 | 2 815 640 000 | 1 749 638 696 |
| Меркурий | Нептун | 29.70 | 4 443 090 000 | 2 760 936 126 |
| Венера | Земля | 0,28 | 41 400 000 | 25 724 767 |
| Венера | Марс | 0,8 | 119 740 000 | 74 402 987 |
| Венера | Юпитер | 4,48 | 670 130 000 | 416 399 477 |
| Венера | Сатурн | 8,80 | 1 316 400 000 | 817 973 037 |
| Венера | Уран | 18.49 | 2 765 350 000 | 1 718 388 490 |
| Венера | Нептун | 29.37 | 4 392 800 000 | 2 729 685 920 |
| Земля | Марс | 0,52 | 78 340 000 | 48 678 219 |
| Земля | Юпитер | 4.2 | 628 730 000 | 390 674 710 |
| Земля | Сатурн | 8,52 | 1 275 000 000 | 792 248 270 |
| Земля | Уран | 18.21 | 2 723 950 000 | 1 692 662 530 |
| Земля | Нептун | 29.09 | 4 351 400 000 | 2 703 959 960 |
| Марс | Юпитер | 3,68 | 550 390 000 | 342 012 346 |
| Марс | Сатурн | 7,99 | 1 196 660 000 | 743 604 524 |
| Марс | Уран | 17,69 | 2 645 610 000 | 1 643 982 054 |
| Марс | Нептун | 28,56 | 4 273 060 000 | 2 655 279 484 |
| Юпитер | Сатурн | 4,32 | 646 270 000 | 401 592 178 |
| Юпитер | Уран | 14.01 | 2 095 220 000 | 1 301 969 708 |
| Юпитер | Нептун | 24,89 | 3 722 670 000 | 2 313 267 138 |
| Сатурн | Уран | 9,7 | 1 448 950 000 | 900 377 530 |
| Сатурн | Нептун | 20.57 | 3 076 400 000 | 1 911 674 960 |
| Уран | Нептун | 10,88 | 1 627 450 000 | 1 011 297 430 |
Если у вас остались вопросы или вы хотите оставить комментарий по этой статье — напишите его в разделе комментариев ниже.
До скорых встреч! Заходите!
Расстояния между планетами Солнечной системы сильно варьируются. Причина этого в том, что крупные небесные тела имеют эллиптические орбиты и ни одна из них не является идеальными кругами. Например, расстояние между Меркурием и Землей может составлять от 77 миллионов километров в ближайшей точке до 222 миллионов километров в самой дальней. На расстояниях между планетами существует огромное количество различий в зависимости от их положения на орбитальном пути.
В таблице ниже показаны восемь планет и среднее расстояние между ними.
В таблицах есть и другие параметры, помимо расстояния между планетами солнечной системы в масштабе. Также вы можете ознакомиться со второй таблицей.
Расстояние между Солнцем и планетами Солнечной системы
Восемь планет в нашей системе планид занимают свои орбиты вокруг Солнца. Они вращают звезду в эллипсах. Это означает, что их расстояние до светила меняется в зависимости от того, где они находятся на своих траекториях. Когда они приближаются к Солнцу, это называется перигелием, и когда они находятся от него дальше всего, это называется афелием.
Поэтому говорить о том, какое расстояние между планетами Солнечной системы, бывает довольно трудно — не только потому, что их расстояния постоянно меняются, но также и потому, что пролеты огромны — их порой бывает трудно измерить. По этой причине астрономы часто используют термин, называемый астрономической единицей и представляющий дистанцию от Земли до Солнца.
В приведенной ниже таблице (впервые созданной основателем Universe Today Фрейзером Каином в 2008 году) показаны все планеты и их отдаленность от Солнца.
Пример конкретных небесных тел
Рассмотрим расстояние между планетами Солнечной системы в км, используя конкретные примеры.
- Меркурий.
Ближайшее расстояние от Солнца: 46 миллионов км/29 миллионов миль (0,307 AU).
Самое дальнее расстояние от Солнца: 70 миллионов км/43 миллиона миль (0,666 AU).
Среднее расстояние: 57 миллионов км/35 миллионов миль (0,387 AU).
Близость к Земле: 77,3 миллиона км/48 миллионов миль.
- Венера.
Ближайшее расстояние от Солнца: 107 миллионов км/66 миллионов миль (0,718 AU).
Самое дальнее расстояние от Солнца: 109 миллионов км/68 миллионов миль (0,728 AU).
Среднее расстояние: 108 миллионов км/67 миллионов миль (0,722 AU).
Близость к Земле:147 миллионов км/91 миллион миль (0,98 AU).
- Марс.
Ближайшее расстояние от Солнца: 205 миллионов км/127 миллионов миль (1,38 AU).
Самое дальнее расстояние от Солнца: 249 миллионов км/155 миллионов миль (1,66 AU).
Среднее расстояние: 228 миллионов км/142 миллиона миль (1,52 AU).
Близость к Земле: 55 миллионов км/34 миллиона миль.
- Юпитер.
Ближайшее расстояние от Солнца: 741 млн. км/460 млн. миль (4,95 AU).
Самое дальнее расстояние от Солнца: 817 миллионов км/508 миллионов миль (5,46 AU).
Среднее расстояние: 779 миллионов км/484 миллиона миль (5,20 AU).
Близость к Земле: 588 миллионов км/346 миллионов миль.
- Сатурн.
Ближайшее расстояние от Солнца: 1,35 миллиарда км/839 миллионов миль (9,05 AU).
Самое дальнее расстояние от Солнца: 1,51 миллиарда км/938 миллионов миль (10,12 AU)Средняя: 1,43 млрд. км/889 млн. миль (9,58 AU).
Близость к Земле: 1,2 миллиарда км/746 миллионов миль.
- Уран.
Ближайшее расстояние от Солнца: 2,75 млрд. км/1,71 млрд. миль (18,4 AU).
Самое дальнее расстояние от Солнца: 3,00 млрд. км/1,86 млрд. миль (20,1 AU).
Среднее расстояние: 2,88 млрд. км/1,79 млрд. миль (19,2 AU).
Близость к Земле: 2,57 млрд. км/1,6 млрд. миль.
- Нептун.
Ближайшее расстояние от Солнца: 4,45 млрд. км/2,7 млрд. миль (29,8 AU).
Самое дальнее расстояние от Солнца: 4,55 миллиарда км/2,83 миллиарда миль (30,4 AU).
Среднее расстояние: 4,50 млрд. км/2,8 млрд. миль (30,1 AU).
Близость к Земле: 4,3 млрд. км/2,7 млрд. миль.
- Плутон.
Ближайшее расстояние от Солнца: 4,44 миллиарда км/2,76 миллиарда миль (29,7 AU).
Самое дальнее расстояние от Солнца: 7,38 миллиарда км/4,59 миллиарда миль (49,3 AU).
Среднее расстояние: 5,91 млрд. км/3,67 млрд. миль (39,5 AU).
Близость к Земле: 4,28 миллиарда км/2,66 миллиарда миль.
Что из себя представляет наша система?
Это гравитационно связанная система Солнца и объектов, которые прямо или косвенно вращаются вокруг этого светила, включая восемь крупных и пять карликовых планет, как это определено Международным астрономическим союзом (МАС). Из объектов, которые непосредственно вращаются вокруг Солнца, восемь являются планетами, а остальные — меньшими объектами, такими как карлики-планетоиды и малые тела Солнечной системы.
История
Солнечная система образовалась четыре с половиной миллиарда лет назад в результате некоего гравитационного коллапса, природа которого полностью не исследована. Известно лишь, что на месте нашей системы когда-то было огромное облако газа и множество астероидов. Из этих небесных тел в итоге возникли все известные нам планеты, а также малые объекты системы. Газовые планеты, равно как и Солнце, появились из того самого первичного облака пыли и газовых смесей. Расстояние между Солнцем и планетами Солнечной системы менялось с течением времени, пока не достигло нынешних стабильных показателей. Достоверно известно лишь то, что в других системах газовые планеты-гиганты находятся ближе к Солнцу, и это делает нашу систему уникальной.
Малые объекты
Помимо планет, наша система также изобилует разнообразными малыми объектами. К ним относятся Плутон, Церера, различные кометы и большой астероидный пояс. Астероидное кольцо, вращающееся вокруг Сатурна, также можно отнести к малым объектам нашей прекрасной системы. Их орбиты довольно нестабильны и они как бы дрейфуют в космосе, потому их расстояние от планет и друг от друга постоянно меняется в зависимости от различных гравитационных факторов. О закономерности расстояния между планетами Солнечной системы вы сможете узнать из материала ниже.
Другие характеристики
Также наша система примечательна постоянными потоками заряженных частиц, источником которых является Солнце. Эти потоки называются Солнечным ветром. Впрочем, к основной теме статьи они не имеют особого отношения, но этот факт весьма примечателен в контексте понимания того, чем является окружающий космос и где мы с вами живем. Наша система находится в зоне, называемой Рукав Ориона, расположенной на расстоянии в 26000 световых лет от самого центра нашей же галактики Млечного Пути. Можно сказать, что мы с вами обитаем на самой, что ни на есть, периферии Вселенной!
Проблема восприятия
На протяжении большей части истории человечество не признавало и не понимало концепцию Солнечной системы. Большинство людей до позднего Средневековья-Ренессанса считали Землю неподвижной в центре Вселенной, категорически отличающейся от божественных или эфирных объектов, которые двигались по небу. Хотя греческий философ Аристарх из Самоса впервые выдвинул гипотезу о гелиоцентрическом строении космоса, Николай Коперник первым разработал математически прогностическую гелиоцентрическую систему. О закономерности расстояний между планетами Солнечной системы вы узнаете ниже.
Еще немного о расстоянии
Дистанция от Земли до Солнца составляет 1 астрономическую единицу (AU, 150 000 000 км, 93 000 000 миль). Для сравнения, радиус Солнца составляет 0,0047 AU (700 000 км). Таким образом, главная звезда занимает 0,00001% (10-5%) объема сферы с радиусом размером земной орбиты, тогда как объем Земли составляет примерно одну миллионную (10-6) от Солнца. Юпитер — самая большая планета — составляет 5,2 астрономических единиц (780 000 000 км) от Солнца и имеет радиус 71 000 км (0,00047 AU), тогда как самая отдаленная планета Нептун составляет 30 AU (4,5 × 109 км) от светила.
За некоторыми исключениями, чем дальше небесное тело или пояс от Солнца, тем больше расстояние между его орбитой и орбитой ближайшего объекта к нему. Например, Венера примерно на 0,33 AU дальше от Солнца, чем Меркурий, тогда как Сатурн — 4,3 AU от Юпитера, а Нептун — 10,5 AU от Урана.
Были предприняты попытки определить связь между этими орбитальными расстояниями (например, закон Тиция-Боде), но такая теория не была принята. Некоторые изображения в этой статье показывают орбиты различных составляющих Солнечной системы в разных масштабах.
Моделирования расстояния
Существуют такие модели Солнечной системы, которые пытаются передать относительные масштабы, связанные с Солнечной системой и с расстояниями между планетами системы планид. Некоторые из них небольшие по масштабу, тогда как другие распространяются по городам или регионам. Крупнейшая такая масштабная модель — Солнечная система Швеции, использует 110-метровый (361 футовый) глобус Эриксона в Стокгольме в качестве фигуры Солнца, и, следуя шкале, Юпитер — это 7,5-метровая (25-футовая) сфера, тогда как самый дальний текущий объект, Седна, — это 10 см (4 дюйма) сфера в Лулео, в 912 км (567 миль) от смоделированного светила.
Если расстояние от Солнца до Нептуна увеличено до 100 метров, то светило будет иметь диаметр около 3 см (примерно две трети диаметра мяча для гольфа), планеты-гиганты будут меньше, чем около 3 мм, а диаметр Земли наряду с таковыми других наземных планет будет меньше, чем блоха (0,3 мм) в этом масштабе. Для создания столь экстраординарных моделей используются математические формулы и вычисления, учитывающие реальные расстояния между планетами Солнечной системы и золотое сечение.
$begingroup$
I’d like to add a feature to one of my apps that calculates the current distance between the Earth and Mars (or any other planet, for that matter). My google searches have led me to statistics of average distances (as a planets orbit is elliptical, and therefore the distance can vary greatly), as well as articles about Keplers laws of Planetary motion and more. I have also seen some mentions of HORIZONS, but looking over it I did not see anything to fulfill my questions.
I haven’t found any readings explicitly describing how to calculate the current distance between two planets. So, how is this done?
Please explain your answer and the steps needed, so that I may understand better. Pseudocode is welcome.
Thanks!
asked Oct 26, 2016 at 4:57
$endgroup$
0
$begingroup$
There are many different ways of doing it.
One way is to use the Keplerian elements and their rates obtained from the JPL Solar System Dynamics web site to determine the Cartesian coordinates of the planets in the ecliptic plane at a given time. Information and data to allow computation of approximate positions for the planets is provided in the document «Keplerian Elements for Approximate Positions of the Major Planets» by E.M. Standish.
Then for each of the planets, $i$, we have the position coordinates in the form
$$
mathbf{r}_i =
left[begin{array}{l}
x_i \ y_i \ z_i
end{array}right]
$$
Since these coordinates are all given in the same reference frame, the displacement vector from planet $i$ to planet $j$ can be obtained from
$$
mathbf{r}_{ij} =
left[begin{array}{l}
x_{ij} \ y_{ij} \ z_{ij}
end{array}right] =
left[begin{array}{l}
x_j-x_i \ y_j-y_i \ z_j-z_i
end{array}right]
$$
and the distance between planet $i$ and $j$ can be calculated using
$$
r_{ij} = |mathbf{r}_{ij}|
= sqrt{x_{ij}^2+y_{ij}^2+z_{ij}^2}
$$
The method described in the document to obtain the ecliptic coordinates are very easy to implement in software.
answered Oct 26, 2016 at 10:11
ChristoChristo
6145 silver badges8 bronze badges
$endgroup$
Not the answer you’re looking for? Browse other questions tagged
.
Not the answer you’re looking for? Browse other questions tagged
.
-
-
August 18 2013, 15:01
- Космос
- Cancel
Расстояние между планетами Солнечной системы.
Расстояние между планетами Солнечной системы. Человечеству всегда хотелось узнать об окружающем нас космическом пространстве, узнать о соседних планетах, исследовать их, и возможно, обнаружить на одной из планет разумную жизнь.
На сегодняшний день мы уже достаточно хорошо изучили нашу Солнечную систему с небесным светилом – Солнцем, а также 8 планетами, которые каждая по своей орбите вращаются вокруг Солнца. Но, чтобы узнать размеры Солнечной системы, понять, почему планеты не сталкиваются, нужно знать расстояния между планетами.
Нас как жителей Земли, думаю, больше всего интересует расстояние планет от Солнца и расстояние между Землей и остальными планетами Солнечной системы.
Итак, начнем, пожалуй, с нашей, всеми любимой планеты Земля, единственной из планет Солнечной системы, где имеется разумная жизнь. Этому способствует наличие атмосферы, состоящей из кислорода, наличие воды, и подходящая для жизни температура, которая, кстати, во многом зависит от удаления Земли от Солнца. Земля движется по третьей от Солнца орбите на расстоянии 149,6 млн. км. от небесного светила.
Ближайшая к Солнцу планета – Меркурий, отличается от остальных самой высокой зафиксированной температурой на поверхности. Повернутая в сторону Солнца поверхность Меркурия нагревалась до 465C. В основном таких показателей планета добилась за счет самой близкой Солнцу орбите, ведь Меркурий находится в 57,9 млн. км от Солнца. До Земли же от Меркурия также, по космическим меркам, совсем недалеко – 91,6 млн. км.
Венера, или, как нередко ее называют «сестра Земли», движется по второй от Солнца орбите на расстоянии 108,2 млн. км от небесного светила.
Ближайшая к Земле, «красная планета» — Марс, движется по четвертой орбите всего в 78, 3 млн. км от Земли. Правда, в отличие от Венеры и Меркурия, Марс находится с внешней стороны Земли, то есть его орбита больше орбиты Земли и удалена от Солнца на 227,9 млн.км. А это уже говорит о том, что Марс — это холодная планета, ведь на таком отдалении солнечные лучи слабо прогревают поверхность Марса.
Следующие орбиты от Солнца, после Марса, занимают уже планеты юпитерской группы, или, планеты-гиганты, которые во много раз превышают по массе и объему планеты земной группы, но намного дальше удалены от небесного светила.
Ближайшей к Солнцу из планет-гигантов является Юпитер, самая большая планета Солнечной системы. Она удалена от Солнца на 778,6 млн.км. От Земли, Юпитер находится в 628,4 млн. км. За Юпитером следует Сатурн – единственная планета, окруженная красивым диском. Она удалена от небесного светила на 1443,7 млн. км. До Земли же от Сатурна 1277,4 млн.км.
Движущийся по седьмой орбите Уран, является самой холодной планетой Солнечной системы. Это вызвано также и большим удалением от Солнца, на 2870,4 млн. км. Расстояние между землей и Ураном равно 2721,4 млн. км.
Самой удаленной от Солнца планетой, на сегодняшний день, является Нептун. Эта далекая планета движется по восьмой орбите в 4491,1 млн. км от Солнца. От Земли же это расстояние составляет 4347,4 млн. км.
Стоит сказать, что существует некая закономерность, названная к космологии правилом Боде. По этой закономерности, каждая последующая из планет Солнечной системы отстоит от Солнца в среднем в 1,7 раза. Данное соотношение немного нарушает лишь Юпитер, но во всем остальном оно вполне объяснимо, если учитывать, что все планеты образовались вокруг Солнца из одного газово-пылевого облака.
Оригинал записи и комментарии на LiveInternet.ru
Представление о Земле как о шаре, который свободно, без всякой опоры находится в космическом пространстве, является одним из величайших достижений науки древнего мира.
Считается, что первое достаточно точное определение размеров Земли провёл греческий учёный Эратосфен (276—194 до н. э.), живший в Египте. Идея, положенная в основу измерений Эратосфена, весьма проста: измерить длину дуги земного меридиана в линейных единицах и определить, какую часть полной окружности эта дуга составляет. Получив эти данные, можно вычислить длину дуги в 1°, а затем длину окружности и величину её радиуса, т. е. радиуса земного шара. Очевидно, что длина дуги меридиана в градусной мере равна разности географических широт двух пунктов: ϕB – ϕA.
Рис. 3.8. Способ Эратосфена
Для того чтобы определить эту разность, Эратосфен сравнил полуденную высоту Солнца в один и тот же день в двух городах, находящихся на одном меридиане. Измерив высоту Солнца hB (рис. 3.8) в полдень 22 июня в Александрии, где он жил, Эратосфен установил, что Солнце отстоит от зенита на 7,2°. В этот день в полдень в городе Сиена (ныне Асуан) Солнце освещает дно самых глубоких колодцев, т. е. находится в зените (hA = 90°). Следовательно, длина дуги составляет 7,2°. Расстояние между Сиеной (A) и Александрией (B) около 5000 греческих стадий — l.
Стадией в Древней Греции считалось расстояние, которое проходит легко вооружённый греческий воин за тот промежуток времени, в течение которого Солнце, коснувшееся горизонта своим нижним краем, целиком скроется за горизонт.
Несмотря на кажущееся неудобство такой единицы и достаточную громоздкость словесного определения, её введение выглядело вполне оправданным, учитывая, что строгая периодичность небесных явлений позволяла использовать их движение для счёта времени.
Обозначив длину окружности земного шара через L, получим такое выражение:
= 
,
откуда следует, что длина окружности земного шара равняется 250 тыс. стадий.
Точная величина стадии в современных единицах неизвестна, но, зная, что расстояние между Александрией и Асуаном составляет 800 км, можно полагать, что 1 стадия = 160 м. Результат, полученный Эратосфеном, практически не отличается от современных данных, согласно которым длина окружности Земли составляет 40 тыс. км.
Эратосфен ввёл в практику использование терминов «широта» и «долгота». Видимо, появление этих терминов связано с особенностями формы карт того времени: они повторяли по очертаниям побережье Средиземного моря, которое длиннее по направлению запад—восток (по долготе), чем с севера на юг (по широте).
Рис. 3.9. Параллактическое смещение
Определить географическую широту двух пунктов оказывается гораздо проще, чем измерить расстояние между ними. Зачастую непосредственное измерение кратчайшего расстояния между этими пунктами оказывается невозможным из-за различных естественных препятствий (гор, рек и т. п.). Поэтому применяется способ, основанный на явлении параллактического смещения и предусматривающий вычисление расстояния на основе измерений длины одной из сторон (базиса — BC) и двух углов B и C в треугольнике ABC (рис. 3.9).
Параллактическим смещением называется изменение направления на предмет при перемещении наблюдателя.
Чем дальше расположен предмет, тем меньше его параллактическое смещение, и чем больше перемещение наблюдателя (базис измерения), тем больше параллактическое смещение.
Рис. 3.10. Схема триангуляции
Для определения длины дуги используется система треугольников — способ триангуляции, который впервые был применён ещё в 1615 г. Пункты в вершинах этих треугольников выбираются по обе стороны дуги на расстоянии 30—40 км друг от друга так, чтобы из каждого пункта были видны по крайней мере два других. Основой для вычисления длин сторон во всех этих треугольниках является размер базиса AC (рис. 3.10). Точность измерения базиса длиной в 10 км составляет около 1 мм. Во всех пунктах устанавливают геодезические сигналы — вышки высотой в несколько десятков метров. С вершины сигнала с помощью угломерного инструмента (теодолита) измеряют углы между направлениями на два-три соседних пункта. Измерив углы в треугольнике, одной из сторон которого является базис, геодезисты получают возможность вычислить длину двух других его сторон. Проводя затем измерение углов из пунктов, расстояние между которыми вычислено, можно узнать длину двух очередных сторон в треугольнике. Зная длину сторон этих треугольников, можно определить длину дуги AB.
В какой степени форма Земли отличается от шара, выяснилось в конце XVIII в. Для уточнения формы Земли Французская академия наук снарядила сразу две экспедиции. Одна из них работала в экваториальных широтах Южной Америки в Перу, другая — вблизи Северного полярного круга на территории Финляндии и Швеции. Измерения показали, что длина одного градуса дуги меридиана на севере больше, чем вблизи экватора. Последующие исследования подтвердили, что длина дуги одного градуса меридиана увеличивается с возрастанием географической широты. Это означало, что форма Земли — не идеальный шар: она сплюснута у полюсов. Её полярный радиус на 21 км короче экваториального.
Для школьного глобуса масштаба 1 : 50 000 000 отличие этих радиусов будет всего 0,4 мм, т. е. совершенно незаметно.
Отношение разности величин экваториального и полярного радиусов Земли к величине экваториального называется сжатием. По современным данным, оно составляет 
, или 0,0034. Это означает, что сечение Земли по меридиану будет не окружностью, а эллипсом, у которого большая ось проходит в плоскости экватора, а малая совпадает с осью вращения.
В XX в. благодаря измерениям, точность которых составила 15 м, выяснилось, что земной экватор также нельзя считать окружностью. Сплюснутость экватора составляет всего 
(в 100 раз меньше сплюснутости меридиана). Более точно форму нашей планеты передаёт фигура, называемая эллипсоидом, у которого любое сечение плоскостью, проходящей через центр Земли, не является окружностью.
В настоящее время форму Земли принято характеризовать следующими величинами:
|
сжатие эллипсоида — 1 : 298,25; |
|
средний радиус — 6371,032 км; |
|
длина окружности экватора — 40075,696 км. |
Измерить расстояние от Земли до Солнца удалось лишь во второй половине XVIII в., когда был впервые определён горизонтальный параллакс Солнца. По сути дела, при этом измеряется параллактическое смещение объекта, находящегося за пределами Земли, а базисом является её радиус.
Горизонтальным параллаксом ( p) называется угол, под которым со светила виден радиус Земли, перпендикулярный лучу зрения (рис. 3.11).
Рис. 3.11. Горизонтальный параллакс светила
Из треугольника OAS можно выразить величину — расстояние OS = D:
D = 
,
где R — радиус Земли. По этой формуле можно вычислить расстояние в радиусах Земли, а зная его величину, — выразить расстояние в километрах.
Очевидно, что чем дальше расположен объект, тем меньше его параллакс. Наибольшее значение имеет параллакс Луны, который меняется в связи с тем, что Луна обращается по эллиптической орбите, и в среднем составляет 57ʹ. Параллаксы планет и Солнца значительно меньше. Так, параллакс Солнца равен 8,8ʺ. Такому значению параллакса соответствует расстояние до Солнца, примерно равное 150 млн км. Это расстояние принимается за одну астрономическую единицу (1 а. е.) и используется при измерении расстояний между телами Солнечной системы.
Известно, что для малых углов sin p ≈ p, если угол p выражен в радианах. В одном радиане содержится 206 265ʺ. Тогда, заменяя sin p на p и выражая этот угол в радианной мере, получаем формулу в виде, удобном для вычислений:
D = 
R,
или (с достаточной точностью)
D = 
R.
Во второй половине XX в. развитие радиотехники позволило определять расстояния до тел Солнечной системы посредством радиолокации. Первым объектом среди них стала Луна. Затем радиолокационными методами были уточнены расстояния до Венеры, Меркурия, Марса и Юпитера. На основе радиолокации Венеры величина астрономической единицы определена с точностью порядка километра. Столь высокая точность определения расстояний — необходимое условие для расчётов траекторий полёта космических аппаратов, изучающих планеты и другие тела Солнечной системы. В настоящее время благодаря использованию лазеров стало возможным провести оптическую локацию Луны. При этом расстояния до лунной поверхности измеряются с точностью до сантиметров.
На каком расстоянии от Земли находится Сатурн, когда его горизонтальный параллакс равен 0,9ʺ?
|
Дано: p1 = 0,9ʺ D☉ = 1 а. е. p☉ = 8,8ʺ |
Решение: Известно, что параллакс Солнца на расстоянии в 1 а. е. равен 8,8ʺ. Тогда, написав формулы для расстояния до Солнца и до Сатурна и поделив их одна на другую, получим: |
|
D1 — ? |
= 
.
Откуда
D1 = 
= 
= 9,8 а. е.
Ответ: D1 = 9,8 а. е.
Рис. 3.12. Угловые размеры светила
Зная расстояние до светила, можно определить его линейные размеры, если измерить его угловой радиус ρ (рис. 3.12). Формула, связывающая эти величины, аналогична формуле для определения параллакса:
D = 
.
Учитывая, что угловые диаметры даже Солнца и Луны составляют примерно 30ʹ, а все планеты видны невооружённым глазом как точки, можно воспользоваться соотношением: sin ρ ≈ ρ. Тогда:
D = 
и D = 
.
Следовательно,
r = 
R.
Если расстояние D известно, то
r = Dρ,
где величина ρ выражена в радианах.
Чему равен линейный диаметр Луны, если она видна с расстояния 400 000 км под углом примерно 30ʹ?
|
Дано: D = 400 000 км ρ = 30ʹ |
Решение: Если ρ выразить в радианах, то d = Dρ. Следовательно, |
|
d — ? |
d = 
= 3490 км.
Ответ: d = 3490 км.
Вопросы 1. Какие измерения, выполненные на Земле, свидетельствуют о её сжатии? 2. Меняется ли и по какой причине горизонтальный параллакс Солнца в течение года? 3. Каким методом определяется расстояние до ближайших планет в настоящее время?
Упражнение 11 1. Чему равен горизонтальный параллакс Юпитера, наблюдаемого с Земли в противостоянии, если Юпитер в 5 раз дальше от Солнца, чем Земля? 2. Расстояние Луны от Земли в ближайшей к Земле точке орбиты (перигее) 363 000 км, а в наиболее удалённой (апогее) — 405 000 км. Определите горизонтальный параллакс Луны в этих положениях. 3. Во сколько раз Солнце больше, чем Луна, если их угловые диаметры одинаковы, а горизонтальные параллаксы равны 8,8ʺ и 57ʹ соответственно? 4. Чему равен угловой диаметр Солнца, видимого с Нептуна?