Jednostki miary używane przez ludzi na Ziemi nie są zbyt przydatne do mierzenia odległości w kosmosie. Na przykład Voyager 1, poruszający się z oszałamiającą prędkością 62 000 kilometrów na godzinę (38 525 mil na godzinę), potrzebował 35 lat, aby opuścić Układ Słoneczny, stosunkowo niewielką część wszechświata. Aby uniknąć używania niezrozumiałych dużych liczb, astronomowie opracowali jednostki miary dla Układu Słonecznego i przestrzeni międzygalaktycznej.
TL; DR (zbyt długi; Nie czytałem)
Mile, kilometry i inne jednostki, których używamy do mierzenia odległości na Ziemi, nie są w stanie poradzić sobie z tymi znacznie większymi między ciałami niebieskimi a galaktykami. Typowe jednostki miary dla przestrzeni kosmicznej to jednostka astronomiczna, parsek i rok świetlny.
Jednostka astronomiczna
Chociaż starożytni Grecy mieli pojęcie o średniej odległości między Ziemią a Słońcem, astronom Christiaan Huygens wykonał pierwszy dokładny pomiar w 1659 roku, wykorzystując fazy Wenus jako a odniesienie. Astronomowie nazywają tę odległość – równą 149 597 871 kilometrów (92 955 mil) – jednostką astronomiczną i używają jej jako podstawowej jednostki do pomiaru odległości między ciałami w Układzie Słonecznym. Z definicji Ziemia znajduje się 1 AU od Słońca, podczas gdy Merkury jest oddalony średnio o 0,39 AU, a planeta karłowata Pluton jest w odległości średnio 39,5 AU.
Rok świetlny
Za pomocą obrotowych kół zębatych i luster francuscy fizycy Louis Fizeau i Leon Foucault uzyskali pierwsze dokładne pomiary prędkość światła w XIX wieku, chociaż liczące 1400 lat stwierdzenie w Koranie porównujące je do obrotów Księżyca wokół Ziemi jest dokładny. Wartość przyjęta przez amerykańskie National Bureau of Standards wynosi 299 792 kilometrów na sekundę (186 282 mil na sekundę). Odległość, jaką światło pokonuje w ciągu roku lub roku świetlnego – 9460730472581 kilometrów (w przybliżeniu 5 878 625 400 000 mil) – jest popularną miarą odległości międzygalaktycznych, chociaż astronomowie wolą inną jednostka: parsek.
Parsek
Astronomowie obliczają odległości gwiezdne, mierząc paralaksę: kąt pozornego ruchu gwiazdy na tle wszechświata, gdy Ziemia znajduje się po przeciwnych stronach swojej orbity. Daje to początek parsekowi, jednostce uzyskanej przez narysowanie wyimaginowanego trójkąta prostokątnego na niebie. Podstawa trójkąta to wyimaginowana linia między Ziemią a Słońcem, której długość wynosi 1 AU. Druga noga to odległość od słońca do wyimaginowanego punktu, od którego, jeśli przedłużysz przeciwprostokątną do Ziemi, kąt będzie wynosił 1 sekundę kątową. Obiekt w takiej odległości od Słońca leży z definicji o jeden parsek dalej.
Pomiary międzygalaktyczne
Odległości od Ziemi do pobliskich gwiazd można wygodnie wyrazić w parsekach; na przykład najbliższa gwiazda, Proxima Centauri, znajduje się w odległości 1,295 parseków. Ponieważ parsek to 3,27 lat świetlnych, to jest 4,225 lat świetlnych. Jednak nawet parseki okazują się niewystarczające do pomiaru odległości wewnątrz galaktyki lub odległości międzygalaktycznych. Astrofizycy często wyrażają je w kiloparsekach i megaparsekach, które wynoszą odpowiednio 1000 i 1 milion parseków. Na przykład centrum galaktyki jest oddalone o około 8 kiloparseków, co odpowiada 8000 parseków, czyli 26 160 lat świetlnych. Potrzebujesz 16 cyfr, aby wyrazić tę liczbę kilometrami lub milami.