המרחק בין כדור הארץ והשמש

כילד קטן, כולם יודע כי השמש - כדור ליבון העצום הזה של כוכבים רחוקים. אבל השאלה מהו המרחק בין כדור הארץ לבין השמש, התשובה לא יכולה כל מבוגר עם השכלה גבוהה. מאמר זה מתאר כיצד לשנות את המרחק בין כדור הארץ לבין השמש לאורך כל השנה, כמו המדענים מדדו את המרחק ואיך זה משמעותי לעומת הריחוק של עצמים בחלל אחרים.

סאן סיר כמאה חמישים מיליון קילומטרים מכדור הארץ. מסלולו של כדור הארץ הוא לא עיגול מושלם, אבל אליפסה, כך שהמרחק בין מרכז מערכת השמש וכדור הארץ בזמנים שונים הוא לא אותו דבר. הערך המינימלי שלה באסטרונומיה נקרא פריהליון, ואת מקסימום - Aphelion. פריהליון שווה למאה ארבעים שבעה מיליון קילומטרים, וערך Aphelion של מאה וחמישים-שני מיליון ק"מ. פריהליון הוא בינואר ואת Aphelion - יולי.

בין כדור הארץ והשמש נראה קטן. למעשה, קוטרו הוא גדול יותר מאשר קוטר בקו המשווה של כדור הארץ פעמים 109. מרחק גדול בין כדור הארץ והשמש - וזו הסיבה שאנו רואים בשמים ביחס העיגול האדום-צהוב הקטן. הירח הוא לפעמים קרוב, אבל בשמי הלילה נראה קטן יותר. המרחק בין כדור הארץ הלוויין הטבעי היחיד שלה הוא שווה בערך 384.3 אלף קילומטרים. זוהי 390 פעמים פחות מאשר המרחק בין כדור הארץ לשמש. השעה שבמהלכה השמש מגיעה אל פני השטח של כוכב הלכת שלנו, באותו שמונה דקות ועשרים שניות.

כמו המדענים הצליחו למדוד את המרחק מכדור הארץ לשמש? מה שיטות משמשות? הניסיונות הראשונים בכיוון זה נעשו ביוון עתיק, אבל לדבר על התוצאות האמיתיות יכולים להיות רק אחרי המאה השבע העשר. בימי הביניים המאוחרים השתמשו בשיטה פרלקסה. שיטה זו מורכבת בעובדה על בסיס נתונים על הרדיוס של כדור ארץ תצפית כדור הארץ מהשמש מוגדר זווית שבה שמש הממוקמת ליד האופק תהיה כדור ארץ גלוי. המרחק מאובייקט אחד שטח אחר מחושב לפי עקירת פרלקסה.

במחצית השנייה של המאה עשרים, מהפכה מדעית וטכנולוגית ביאת דרך חדשה למדידת מרחקים בחלל. שיטת מכ"ם היא כדלקמן: לכיוון אובייקט בחלל נשלח אות דופקת מתקבלת ממנו, ולאחר מכן על בסיס הנתון לגבי זמן נסיעה של מרחק כפול דחף מכדור הארץ אל האובייקט של עניין במרחק מחושב מהירות ידועה. כיום, אסטרונומיה דינמית דרך חדשה בשבילך כדי לדעת כמה קילומטרים רחוקים מאתנו הכוכבים וכוכבי לכת גרוע ידועים גלקסיות. סוניאב-לזלדוביץ מבוסס על זה וריאצית קיבוע זמן של עידוש כבידתי רדיו אובייקט, אשר מבוסס על המחקר של סטיית קרן אור השדה הכביד של האובייקט, השיטה של טבעות מולקולריות המשמשת בדרך כלל להערכה ראשונית של המרחק בין מערכת השמש לגלקסיה.

כתשובה לשאלה על מה המרחק מכדור הארץ לשמש? גדול או קטן? הכל יחסים. זה משמעותי בהשוואה המרחק בין כדור הארץ למאדים או לירח, אבל זה כמעט זניח בהשוואה המרחק בין כוכבים וגלקסיות אחרות. כוכב הלכת הקרוב ביותר לכדור הארץ הוא ונוס, והיא הוסרה על 41.4 מיליון קילומטרים. בין כדור הארץ למאדים 78.3 מיליון קילומטרים בין כדור הארץ לבין מרקורי - 91.6 ק"מ. אבל יופיטר כוכב לכת ענק אחרת הוא מן הארץ יותר מאשר השמש.

ערכים כאלה משמשים לעתים קרובות כדי למדוד שטחים קוסמיים כמו פרסק ו שנתי אור. במרחק של פרלקסה שנתית פארסק אחד של אובייקט בחלל הוא שנייה אחת (ומכאן השם "פארסק" - פרלקסה של שנייה). שנת אור - זה המרחק שהאור עובר במשך שנה. ערכים אלה משמשים את המדידות לחקר גופים שמימיים רחוקים. לדוגמה, מכדור הארץ לכוכב אלפא קנטאורי האור הולך ארבע שנים סיריוס - שמונה וחצי שנים, וכדי Betelgeuse ענק כתום - 650 שנים!