Каким методом определяется расстояние до ближайших планет в настоящее время ответ кратко

Обновлено: 04.07.2024

В прошлом единственным методом измерения космических расстояний был метод горизонтального параллакса. Хотя этот метод достаточно точен и до сих пор применяется при расчете расстояния до очень далеких космических объектов, для измерения расстояний до планет-соседей по Солнечной системе, с середины 20-го века применяется более простой и ещё более точный способ – метод радиолокации.

В основе методики космической радиолокации лежит идея заимствованная у самой природы: достаточно просто найти на небесной сфере нужный объект (например, планету Венера), “прицелится” в неё и затем “выстрелить” радиоволнами сверхкороткого диапазона. Теперь нам остается только дождаться когда сигнал достигнет поверхности Венеры, отразится от неё и устремится обратно.

Скорость распространения радиоволн точно известна, а время между посылкой волн и их приемом также может быть измерено очень точно. Расстояние, покрытое радиоволнами за время путешествия туда и обратно, а следовательно, и расстояние до Венеры в заданный момент можно определить с несравненно большей точностью, чем методом параллаксов.

Начиная с 1961 г. года этот способ измерения близких космических расстояний стал основным. С помощью полученных данных было вычислено, что среднее расстояние от Земли до Солнца составляет 149 573 000 км.

Световая секунда, световой год и другие космические единицы измерения

Используя кеплеровскую схему строения солнечной системы (Солнце в центре, планеты вращаются вокруг него), удобнее всего рассчитывать расстояния в пределах солнечной системы не от Земли, а от центра, то есть от Солнца. Но вот в каких единицах его отсчитывать?

Таким образом, расстояние примерно в 300 000 км можно считать равным одной световой секунде (ибо это расстояние, преодолеваемое светом за одну секунду). Расстояние, в 60 раз большее, или 18 000 000 км, — это одна световая минута, а расстояние, еще в 60 раз большее, т.е. 1 080 000 000 км, — это один световой час.

Мы не слишком ошибемся, если будем считать, что световой час равен одному миллиарду километров.

Запомнив это, рассмотрим те планеты, которые были известны древним, и приведем таблицу их средних расстояний от Солнца, выраженных в каждой из трех указанных единиц.

Планеты	Среднее расстояние от Солнца
Планеты	миллионов км	астрономических единиц	световых часов
Меркурий	57,9	0,387	0,0535
Венера	108,2	0,723	0,102
Земля	149,5	1,000	0,137
Марс	227,9	1.524	0,211
Юпитер	778,3	5,203	0,722
Сатурн	1428,0	9,539	1,321

Уильям Гершель – в свое время раздвинул горизонты познания, открыв Уран и буквально удвоив границы Солнечной системы

Размеры Солнечной системы

В 17-м веке, когда был открыт Сатурн, астрономы считали его орбиту “границей” Солнечной системы, соответственно вся “система” умещалась в круг диаметром 3 миллиардов км.

Однако в 1781 г., когда английский астроном, немец по происхождению, Уильям Гершель (1738—1822) открыл планету Уран, диаметр Солнечной системы внезапно… удвоился!

А потом снова удвоился, когда сначала французский астроном Урбан Жозсф Леверье (1811 — 1877) открыл в 1846 г. Нептун, затем американский астроном Клайд Уильям Томбо (род. в 1906 г.) — Плутон в 1930 г.

Планеты	Среднее расстояние от Солнца
Планеты	миллионов км	астрономических единиц	световых часов
Уран	2872	19,182	2,63
Нептун	4498	30,058	4,26
Плутон	5910	39,518	5,47

Если мы рассмотрим орбиту Плутона, как ранее орбиту Сатурна, то увидим, что диаметр солнечной системы равен не 3, а 12 миллиардам километров. Лучу света, который преодолевает расстояние, равное окружности Земли, за 1 /₇ сек и пробегает от Земли до Луны за 1 1 /₄ сек, понадобится полдня для того, чтобы пересечь солнечную систему.

Кроме того, есть все основания считать, что вовсе не орбита Плутона отмечает границу владений Солнца. Это не значит, что мы должны предполагать существование еще не открытых более далеких планет (за исключением карликовых планет). Имеются уже известные небесные тела, которые время от времени очень легко увидеть и которые, без сомнения, уходят от Солнца гораздо дальше, чем Плутон на самой удаленной точке своей орбиты.

Где находятся границы Солнечной системы

В 1684 г. английский ученый Исаак Ньютон (1642—1727) открыл закон всемирного тяготения. Этот закон строго математически обосновал кеплеровскую схему строения солнечной системы и позволил вычислить орбиту тела, обращающегося вокруг Солнца, даже если тело наблюдалось лишь на части своей орбиты.

Это в свою очередь дало возможность приняться за кометы — небесные тела, которые время от времени появлялись на небе. В древности и в эпоху Средневековья астрономы считали, что кометы появляются без всякой правильности и что движение их не подчинено никаким естественным законам, широкие же массы были убеждены, что единственное назначение комет — предвещать несчастье.

Однако современник и друг Ньютона, английский ученый Эдмунд Галлей (1656—1742) попробовал применить к кометам закон тяготения. Он заметил, что некоторые особенно яркие кометы появлялись в небе через каждые 75—76 лет.

И вот в 1704 г. он предположил, что все эти кометы на самом деле были одним и тем же небесным телом, которое двигалось вокруг Солнца по постоянной эллиптической орбите, причем орбите настолько вытянутой, что значительная ее часть лежала на колоссальном расстоянии от Земли. Когда комета находилась вдали от Земли, она была невидима.

Но через каждые 75 или 76 лет она оказывалась на той части своей орбиты, которая расположена ближе всего к Солнцу (и к Земле), и вот тогда-то она становилась видимой.

Попытка запечатлеть реальные размеры и расстояния планет Солнечной системы от Солнца и друг от друга

Галлей вычислил орбиту этой кометы и предсказал, что она вновь вернется в 1758 г. И действительно, комета появилась в тот год (через 16 лет после смерти Галлея) и с тех пор получила название кометы Галлея.

В ближайшей к Солнцу точке своей орбиты комета Галлея оказывается от него всего лишь примерно в 90 000 000 км, заходя таким образом немного внутрь орбиты Венеры В наиболее же удаленной от Солнца части своей орбиты комета Галлея уходит от него приблизительно в 3 1 /₂ раза дальше, чем Сатурн.

Таким образом, к 1760 г. астрономы прекрасно знали, что солнечная система не очерчена орбитой “последней” планеты.

Более того, комета Галлея — одна из комет, относительно близких к Солнцу. Существуют кометы, которые движутся вокруг него по таким невероятно вытянутым орбитам, что возвращаются к нему только раз в несколько столетий, а то и тысячелетий. Они уходят от Солнца не на миллиарды километров, а скорее всего на сотни миллиардов.

Голландский астроном Ян Хендрик Оорт (род. в 1900 г) в 1950 г. высказал предположение, что, возможно, существует целое огромное облако комет (известное как “Облако Оорта”), которые на протяжении всей своей орбиты находятся так далеко от Солнца, что никогда не бывают видимы.

Отсюда следует, что максимальный диаметр солнечной системы может достигать 1000 миллиардов, т. е триллиона (1 000 000 000 000) километров или даже больше. Световому лучу требуется 40 суток, чтобы покрыть такое расстояние. Таким образом, можно сказать, что диаметр солнечной системы превосходит один световой месяц.

Несмотря на то, что самые ближние от нас планеты безумно далеки от Земли, расстояние это имеет конечное значение. А раз так – оно может быть определено. Причем впервые это было сделано очень давно – еще во времена Древней Греции астроном, математик и философ Аристарх с острова Самоса предложил способ определения расстояния до Луны и ее размеров. Как можно определить расстояние до планет? В основе метода лежит явление параллакса.

Как определить расстояние до планет
Как определить расстояние до Солнца
Как определить расстояние до звезд

- калькулятор;
- радиолокатор;
- секундомер;
- справочник по астрономии.

Радиолокация - один из современных методов определения расстояния от Земли до планет (геоцентрического расстояния). Он основан на сравнительном анализе посланного и отраженного радиосигнала.Отправьте радиосигнал в направлении интересующей планеты и включите секундомер. Когда придет отраженный сигнал – остановите отсчет. По известной скорости распространения радиоволн и времени, за которое сигнал достиг планеты и отразился, вычислите расстояние до планеты. Оно равно произведению скорости на половину показаний секундомера.

До появления радиолокации для определения расстояния до объектов Солнечной системы использовали метод горизонтального параллакса. Погрешность этого метода составляет километр, а погрешность измерений расстояний с помощью радиолокации – сантиметр.

Суть определения расстояний до планет по методу горизонтального параллакса заключается в изменении направления на объект при перемещении точки наблюдения (параллактическое смещение) – в качестве базы берутся максимально разнесенные между собой точки: радиус Земли. То есть определение расстояния до планеты по методу горизонтального параллакса – простая тригонометрическая задача. Если известны все данные.

Умножьте 1 радиан (угол, образованный дугой, длина которой равна радиусу) выраженный в секундах (206265) на радиус Земли (6370 км) и разделите на величину параллакса планеты в данный момент времени. Полученное значение – расстояние до планеты в астрономических единицах.

По годичному или тригонометрическому параллаксу (за базу принимается большая полуось земной орбиты) вычисляют расстояния до очень далеких планет и звезд. Кстати, параллакс равный одной секунде определяет расстояние в один парсек, а 1 пс = 206265 астрономических единиц. Разделите 206265 секунд (1 радиан) на величину тригонометрического параллакса. Полученное частное – расстояние до интересующей планеты.

Ну и наконец, расстояние до планет можно вычислить по третьему закону Кеплера. Вычисления достаточно сложные, поэтому перейдем сразу к финальной части.Возведите в квадрат значение периода обращения планеты вокруг Солнца. Вычислите кубический корень из этой величины. Полученное число – расстояние от интересующей планеты до Солнца в астрономических единицах, или гелиоцентрическое расстояние. Зная гелиоцентрическое расстояние и расположение планет (угловое расстояние планеты от Солнца), можно легко вычислить геоцентрическое расстояние.

Определение расстояния в астрономии зависит обычно от того, насколько далеко находится небесное тело. Некоторые методы можно применять лишь для относительно близких объектов, например, соседних с нами планет. Другие - для более удаленных, таких как звёзды или даже галактики. Однако эти способы, как правило, менее точны.

Как определить расстояние до объекта в космосе

Способ определения расстояния до соседних планет

В Солнечной системе это относительно просто: движение планет здесь рассчитывается по законам Кеплера, и можно вычислить удаленность близлежащих планет и астероидов с помощью радиолокационных измерений. Таким путём устанавливать расстояние весьма легко.

Внутри Солнечной системы действуют законы Кеплера

Как измеряют расстояние до звезд

Для относительно близких к нам звезд можно определять так называемый параллакс. При этом необходимо наблюдать, как изменяется положение звезды в результате обращения Земли вокруг нашего светила относительно звезд, гораздо более удаленных от нас. В зависимости от точности измерения возможно довольно точное и прямое определение расстояние.

Вычисление расстояний по параллаксу звезд

Если это не подходит, можно попытаться определить тип звезды по спектру, чтобы по истинной яркости сделать вывод об удаленности. Это уже косвенный метод, так как нужно делать о звезде определенные предположения.

Измерение расстояний по спектру звезд

Если невозможно применить и этот метод, то ученые пытаются обойтись"шкалой расстояний". При этом ищут звезды, яркость которых точно известна по наблюдениям в нашей Галактике. Такие объекты называются "стандартные свечи". Ими служат, например, звезды-цефеиды, чьи яркость периодически изменяется. Согласно теории, скорость этих изменений зависит от максимальной яркости звезды.

Вычисление расстояний по цефеидам

Если такие цефеиды обнаруживают в другой галактике и можно наблюдать, как меняется яркость звезды, то определяется её максимальная яркость, а затем расстояние от нас. Другим примером стандартной свечи служит определенный вид взрыва сверхновой, у которой, как считают астрономы, всегда одинаковая максимальная яркость.

Стандартной свечой может быть взрыв сверхновой

Тем не менее, даже этот метод имеет свои ограничения. Тогда астрономы используют красное смещение в спектрах галактик.

Увеличение длины волны света, исходящего из галактики, придает ему на спектре более красный цвет, названный красным смещением

Исходя из него, может быть рассчитана скорость удаления галактики, которая непосредственно связана - согласно закону Хаббла - с расстоянием до этой галактики от Земли.

Каким методом определяют расстояние до ближайших планет?

В астрономии есть такое понятие как, а астрономическая единица. Чтоб произвести подобные расчеты, астроном должен хорошо знать вселенную и природу небесных тел.

Расчеты производятся исходя среднего расстояния земли от солнца.

По закону Кеплера рассчитывается движение планет и с помощью

радиолокационных измерений можно вычислить удалённость близлежащих

планет. Для звёзд которые находятся к нам ближе определяется

параллакс,но нужно следить за тем как изменяется положение звезды

в отношении обращения Земли вокруг Солнца, относительно удалённых

от нас звёзд. Определить расстояние можно довольно точно в зависимости

от точности измерения.

На данный момент из легко доступных (т. е. неспециализированных ) источников имеются сведения о 155 открытых в этом году планетах. Так что чисто исходя из количества, дать тут полный список вряд ли возможно.

Тем более невозможно привести их названия - пока что всем экзопланетам присваиваются не названия, а астрономические индексы.

Если любопытно, можно заглянуть сюда. Там же приведены и вычисленные параметры планет.

в 90-е годы киргизский филиал академии наук организовал экспедицию в степи с целью установить контакт с внеземным разумом. способ установления контакта был передан ученым экстрасенсами. добравшись до места, после захода солнца контактеры впали в транс и когда проснулись, были подвергнуты гипнотическому опросу. как оказалось, пока они были в трансе, им было передано много информации касаемо устройства нашей галактики и вселенной. так же некоторые сведения относительно того что происходит на земле. как выяснилось, каждая планета во вселенной имеет свою КСЧ - комплексную составляющую частоту. у нашей планеты - это 365,25. во всей вселенной нет двух одинаковых по КСЧ планет. у каждой эта частота разная. было также указано на то что органы нашего восприятия реальности - глаза, уши, нос, настроены на КСЧ своей планеты. и выйдя за пределы влияния своей планеты, не смогут работать адекватно. просто то что они увидят или услышат будет не то что есть на самом деле. орбита вокруг нашей планеты находится в зоне действия земной КСЧ. поэтому космонавты не видят того о чем тут написано. так же и приборы выпущенные на Земле, не смогут реально передать то что видят в зоне действия неродной КСЧ на другой планете. ведь и время течет там по другому.

Уважаемому профессору, получается, неизвестно понятие "силы ван дер Ваальса", иначе он такую фигню бы не написал.

С другой стороны, как человек, оного понятия не знающий, смог стать профессором?

И это даже не упоминая таких банальных вещей, как бензол или пара-ксилол. Да хоть октан. У которых молекулы неполярные, но которые прекрасно образуют капли, ибо наличие у жидкости поверхностного натяжения - не величина оного, а сам факт наличия, - от полярности или неполярности молекул вообще не зависят. Чему наглядным, хоть и экзотическим подтверждением может служить гелий-II. Который уж точно неполярный (какая на фиг полярность у атома с конфигурацией электронной оболочки 1s². ), но в котором поверхностное натяжение проявляется, и весьма эффектно.

Однозначного ответа нет. Но то, что не меньше, чем сейчас - это точно.

Фаэтон неясно был или нет. Масса всех астероидов оценивается в 4% от массы Луны - Возможно, что астероиды - это куски спутников, или многих планет.

Нибиру - мифическая планета, на которой обитали какие-то там боги.

Еще есть гипотезы, что Луна и некоторые другие спутники - Ио, Европа, Ганимед, Каллисто - Галилевы спутники Юпитера, Титан - Сатурна и Тритон - Нептуна (возможно и более мелкие) были когда-то планетами, но впоследствии были захвачены планетами-гигантами (относительно Земли-Луны эта гипотеза наименее популярна).

Чтобы покинуть свою планету и выйти на орбиту спутника своей планеты, её осколок должен разогнаться до первой космической скорости. Для Земли это 7,9 километров в секунду, для Луны 1,6 километров в секунду, для Марса 3,5 километров в секунду. Чтобы окончательно оторваться от своей планеты, осколок должен разогнаться до второй космической скорости - соответственно 11,2 км/с, 2,4 км/с и 5,0 км/с. Тогда осколок станет спутником Солнца и получит возможность столкнуться с другой планетой. Чтобы преодолеть притяжение Солнца и выйти в межзвездное пространство на поиски экзопланет, требуется третья космическая скорость - 16,6 км/с относительно Земли. Что может привести к отщеплению от планеты осколка и разгону его до таких скоростей - сказать трудно. Вулканической активности или удара метеорита явно недостаточно. Существуют гипотезы о том, что астероиды и космическая пыль - это осколки каких-то планет, которые когда-то существовали, но претерпели какой-то катаклизм и полностью разрушились на осколки. Тогда падающие на Замлю метеориты -это действительно осколки других планет. Но такие гипотезы граничат с фантастикой.

Читайте также: