אילו סוגי מדידות משמשים למדידה בחלל החיצון?

יחידות המדידה שאנשים משתמשים בכדור הארץ אינן שימושיות במיוחד למדידת מרחקים בחלל החיצון. לדוגמא, לקח לויאג'ר 1, ועבר במהירות מדהימה של 62,000 ק"מ לשעה (38,525 מייל לשעה), 35 שנים לעזוב את מערכת השמש, חלק זעיר יחסית של היקום. כדי להימנע משימוש במספרים גדולים שלא מובנים, פיתחו אסטרונומים יחידות מדידה למערכת השמש ולחלל הבין-גלקטי.

TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)

קילומטרים, קילומטרים ויחידות אחרות שאנו משתמשים בהם כדי למדוד מרחקים על כדור הארץ אינם עומדים במשימה לטפל ביחסים הרבה יותר בין גרמי השמיים לגלקסיות. יחידות המדידה הנפוצות לחלל החיצון כוללות את היחידה האסטרונומית, הפרסק ושנת האור.

למרות שליוונים הקדומים היה מושג לגבי המרחק הממוצע בין כדור הארץ לשמש, האסטרונום כריסטיאן הויגנס ביצע את המדידה המדויקת הראשונה בשנת 1659, תוך שימוש בשלבי ונוס כ- התייחסות. אסטרונומים מכנים את המרחק הזה - שווה ל 149,597,871 קילומטרים (92,955 מייל) - היחידה האסטרונומית ומשתמשים בה כיחידה הבסיסית למדידת ההפרדה בין גופים במערכת השמש. בהגדרה, כדור הארץ נמצא במרחק 1 AU מהשמש, ואילו מרקורי מרוחק בממוצע 0.39 AU וכוכב הלכת הגמדי פלוטו נמצא במרחק של 39.5 AU בממוצע.

על ידי שימוש בגלגלים ובמראות מסתובבות, הפיזיקאים הצרפתים לואי פיזו ולאון פוקו השיגו את המדידות המדויקות הראשונות של מהירות האור בשנות ה 1800, אם כי הצהרה בת 1400 שנה בקוראן המשווה אותה למהפכות הירח סביב כדור הארץ היא מְדוּיָק. הערך המקובל על ידי הלשכה הלאומית לתקנים בארה"ב הוא 299,792 ק"מ לשנייה (186,282 מייל לשנייה). מרחק האור עובר בשנה, או שנת אור - 9,460,730,472,581 קילומטרים (בערך 5,878,625,400,000 מיילים) - עושה מדד פופולרי למרחקים בין-גלקטיים, אם כי אסטרונומים מעדיפים עוד יחידה: parsec.

אסטרונומים מחשבים מרחקים כוכבים על ידי מדידת פרלקסה: זווית התנועה הנראית לכוכב על רקע היקום כאשר כדור הארץ נמצא משני צידיו של מסלולו. זה מוליד את הפארסק, יחידה שמקורה בכתיבת משולש ימני דמיוני בשמיים. בסיס המשולש הוא קו דמיוני בין כדור הארץ לשמש, אורכו 1 AU. הרגל השנייה היא המרחק מהשמש לנקודה דמיונית שממנה, אם אתה משתרע את ההיפוטנוזה לכדור הארץ, הזווית תהיה 1 קשת שנייה. אובייקט המרוחק מהשמש נמצא, מעצם הגדרתו, במרחק של פרסק אחד.

מרחקים מכדור הארץ לכוכבים סמוכים יכולים לבוא לידי ביטוי בנוחות בפרסק; לדוגמא, הכוכב הקרוב ביותר, פרוקסימה קנטאורי, מרוחק 1.295 פרסק. מכיוון שפרסק שווה 3.27 שנות אור, זה 4.225 שנות אור. אפילו פרסק, לעומת זאת, מוכיח שאינו מספיק למדידת מרחקים בתוך הגלקסיה או מרחקים בין-גלקטיים. אסטרופיסיקאים מבטאים אותם לעיתים קרובות בקילופרסק ומגה-פרס, השווים 1,000 ומיליון פרסק, בהתאמה. לדוגמא, מרכז הגלקסיה מרוחק כ- 8 קילו-פרצ'ק, השווה ל- 8,000 פרסק, או 26,160 שנות אור. אתה צריך 16 ספרות כדי לבטא את המספר הזה בקילומטרים או במיילים.