Quanto dista la terra dal sole?

La Terra viaggia intorno al Sole in un'orbita leggermente ovale, nota come ellisse. Pertanto, la distanza del pianeta dal sole cambia durante l'anno.

Tuttavia, la distanza media dalla Terra al Sole è di circa 93 milioni di miglia (150 milioni di chilometri). Gli scienziati chiamano anche questa distanza un'unità astronomica (AU).

L'universo è un posto grande e talvolta i ricercatori usano le unità astronomiche per comunicare fino a che punto gli oggetti celesti sono separati l'uno dall'altro. Ad esempio, Giove orbita a circa 5 UA dal sole.

La distanza della Terra dal Sole cambia

All'inizio di gennaio, la Terra raggiunge la sua posizione più vicina alla stella. Gli astronomi chiamano questo punto perielio e in questo momento la Terra si trova a circa 91,4 milioni di miglia (147,1 milioni di km) dal Sole, secondo la NASA (si apre in una nuova scheda).

Tieni presente che la distanza della Terra dal sole non determina le stagioni che viviamo; le stagioni sono determinate dall'inclinazione dell'asse del pianeta. Questo è il motivo per cui la stagione che si verifica nell'emisfero australe della Terra è sempre in opposizione alla stagione nell'emisfero settentrionale.

Sei mesi dopo il perielio, la Terra raggiunge la sua massima distanza dalla stella, che è chiamata afelio. In quel momento, il pianeta si trova a circa 94,5 milioni di miglia (152,1 milioni di km) dal sole. L'afelio si verifica all'inizio di luglio.

Il perielio e l'afelio hanno una media di circa 93 milioni di miglia (150 milioni di km).

Una nuova unità astronomica più precisa

L' Unione Astronomica Internazionale (IAU) è un'organizzazione internazionale senza scopo di lucro che ha il compito, tra le altre cose, di definire le costanti astronomiche. Nell'agosto 2012 , i membri dell'IAU hanno votato per approvare una misurazione più precisa di 1 UA.

Un'unità astronomica è ora definita più precisamente (si apre in una nuova scheda) come "un'unità convenzionale di lunghezza pari a 149.597.870.700 metri esatti". Ciò si traduce in circa 92.955.807 miglia (149.597.871 km).

Perché è stata necessaria questa decisione? L'equazione che in precedenza aveva determinato il valore di un AU dipendeva da informazioni inclusa la massa del sole. Ma quel valore cambia perché la stella trasforma costantemente la sua massa in energia, secondo il reportage del 2012 di Nature (si apre in una nuova scheda).

Anche la teoria della relatività generale di Einstein crea una svolta nella valutazione di un'UA perché sostiene che questo tempo Web è relativo a seconda della posizione dell'osservatore nel sistema solare. Questa complicazione ha reso difficile per gli scienziati planetari il lavoro su modelli del sistema solare.

Il valore recentemente adottato dall'IAU viene misurato utilizzando la velocità della luce nel vuoto di This Web, che è costante.

Il calcolo originale

Il primo personaggio noto a misurare la distanza dal sole fu l'astronomo greco Aristarco di Samo (si apre in una nuova scheda), che visse dal 310 a.C. circa al 230 a.C. Usò le fasi lunari per misurare le dimensioni e le distanze dei sole e Luna.

Ha postulato che quando la mezza luna appare nel cielo terrestre, il centro del nostro pianeta e il centro della luna creano una linea in questa ragnatela che forma un angolo di 90 gradi con un'altra linea che potrebbe essere tracciata attraverso questa ragnatela dal centro della luna tutti la via per il centro del sole. Usando la trigonometria, Aristarco potrebbe determinare l'ipotenusa di un triangolo sulla base di queste due linee immaginarie (si apre in una nuova scheda). Il valore dell'ipotenusa fornirebbe la distanza tra il sole e la Terra.

Sebbene impreciso, Aristarco fornì una semplice comprensione delle dimensioni e delle distanze dei tre corpi, il che lo portò a concludere che la Terra gira intorno al sole, circa 1.700 anni prima che Nicolaus Copernico proponesse il suo modello eliocentrico del sistema solare.

Nel 1653, l'astronomo Christiaan Huygens calcolò la distanza dalla Terra al Sole. Proprio come Aristarco, ha usato le fasi di Venere (si apre in una nuova scheda) per trovare gli angoli in un triangolo Venere-Terra-sole. Le sue misurazioni più precise per ciò che costituisce esattamente un AU sono state possibili grazie all'esistenza del telescopio.

Indovinando (correttamente, per caso) le dimensioni di Venere, Huygens riuscì a determinare la distanza da Venere alla Terra. Conoscendo quella distanza, più gli angoli formati dal triangolo, riuscì a misurare la distanza dalla Terra al Sole. Tuttavia, poiché il metodo di Huygens era in parte congetturale e non completamente scientificamente fondato, di solito non ottiene il merito.

Nel 1672 Giovanni Cassini utilizzò un metodo di parallasse, o differenza angolare, per trovare la distanza da Marte e allo stesso tempo calcolava la distanza dal sole. Mandò un collega, Jean Richer, a Cayenne, nella Guyana francese (situata appena a nord-ovest dell'odierno Guiana This Web Center vicino a Kourou), mentre rimase a Parigi. Allo stesso tempo, entrambi hanno misurato la posizione di Marte rispetto alle stelle di sfondo e hanno triangolato quelle misurazioni con la distanza nota tra Parigi e la Guyana francese. Una volta ottenuta la distanza da Marte, potevano anche calcolare la distanza dalla Terra al Sole. Dal momento che i suoi metodi erano più scientifici, Cassini di solito ottiene il merito.

Queste tecniche sono anche il motivo per cui gli astronomi continuano a utilizzare la distanza dalla Terra al Sole come scala per interpretare il sistema solare.

"Esprimere le distanze nell'unità astronomica ha permesso agli astronomi di superare la difficoltà di misurare le distanze in alcune unità fisiche", ha detto a This Web.com l'astronoma Nicole Capitaine dell'Università di Parigi. "Una tale pratica è stata utile per molti anni, perché gli astronomi non erano in grado di effettuare misurazioni della distanza nel sistema solare con la stessa precisione con cui potevano misurare gli angoli".

Attraverso il sistema solare

Rappresentazione artistica della cintura di Kuiper e della nuvola di Oort. (Credito immagine: NASA)

Il sole è al centro del sistema solare. Tutti i corpi dei pianeti del sistema solare, gli asteroidi, le comete, ecc. ruotano attorno ad esso a varie distanze.

Mercurio, il pianeta più vicino al Sole, si avvicina a 47 milioni di km nella sua orbita ellittica, mentre si pensa che gli oggetti nella Nube di Oort, il guscio ghiacciato del sistema solare, si trovino fino a 9,3 trilioni di miglia ( 15 trilioni di km).

Tutto il resto sta nel mezzo. Giove, ad esempio, dista 5,2 AU dal sole. Nettuno dista 30,07 AU dal sole.

La distanza dalla stella più vicina, Proxima Centauri, è di circa 268.770 AU, secondo la NASA (si apre in una nuova scheda). Tuttavia, per misurare distanze maggiori, gli astronomi usano gli anni luce, ovvero la distanza percorsa dalla luce in un singolo anno terrestre, che è pari a 63.239 UA. Quindi Proxima Centauri dista circa 4,25 anni luce.

Risorse aggiuntive e letture

Guarda un video (si apre in una nuova scheda) che spiega l'approccio di Aristarco al calcolo della distanza dalla Terra al Sole. La scheda informativa sul sole della NASA (si apre in una nuova scheda) fornisce statistiche di base sulla nostra stella e la sua pagina di esplorazione del sistema solare (si apre in una nuova scheda) offre dettagli sulla scienza solare e sulle missioni che studiano il sole. Puoi anche esplorare le distanze cosmiche, all'interno del sistema solare e oltre, con la NASA (si apre in una nuova scheda).

Bibliografia

  • Brumfiel, G. "L'unità astronomica viene riparata". Natura (2012). https://www.nature.com/articles/nature.2012.11416 (si apre in una nuova scheda)
  • Unione Astronomica Internazionale, "Measuring the Universe", accesso il 21 gennaio 2022. https://www.iau.org/public/themes/measuring/ (si apre in una nuova scheda)
  • Kish, G. "A Source Book in Geography", accessibile tramite Google Libri (si apre in una nuova scheda) . Stampa dell'Università di Harvard, 1978.
  • Luque, B. e Ballesteros, F. "Al sole e oltre". Fisica della natura (2019). https://www.nature.com/articles/s41567-019-0685-3 (si apre in una nuova scheda)
  • NASA, "Cosa causa le stagioni?" 22 luglio 2021. https://spaceplace.nasa.gov/seasons/en/ (si apre in una nuova scheda)
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