Далеко ли от Земли Солнце?

Аристарх Самосский

Первым расстояние от Земли до Солнца пытался вычислить Аристарх Самосский.

Аристарх Самосский - древнегреческий астроном, математик и философ II века до н. э., впервые предложивший гелиоцентрическую систему мира и разработавший научный метод определения расстояний до Солнца и Луны и их размеров.

Как же он это сделал?

До наших дней дошло только одно его сочинение: «О величинах и расстояниях Солнца и Луны». В нем он впервые в истории науки пытается установить расстояния до этих небесных тел и их размеры, до него расстояния до Солнца и Луны только предполагались, измышлялись. Аристарх Самосский пользовался научным методом, основанным на наблюдении лунных фаз и солнечных и лунных затмений. Его вычисления основаны на предположении, что Луна имеет форму шара и заимствует свет от Солнца. Следовательно, если Луна находится в квадратуре, то есть выглядит рассечённой пополам, то угол Земля-Луна-Солнце является прямым.

Квадратура Аристарха Самосского

Измеряем угол между Луной и Солнцем (α), устанавливаем отношение расстояний от Земли до Луны Далеко ли от Земли Солнце?и от Луны до Солнца Далеко ли от Земли Солнце?:Далеко ли от Земли Солнце?. По измерениям Аристарха Самосского α=87°, тогда получаем, что Солнце примерно в 19 раз дальше, чем Луна. Далее он, используя наблюдения за солнечными затмениями, указал на то, что угловые размеры обоих светил на небе примерно одинаковы. Следовательно, Солнце во столько же раз больше Луны, во сколько раз дальше, то есть (по данным Аристарха), отношение радиусов Солнца и Луны примерно составляет 20.

Итак, по Аристарху, расстояние от Земли до Солнца в 19 раз больше расстояния от Земли до Луны. На самом деле расстояние до Солнца в 394 раза больше расстояния до Луны. А вот расстояние до Луны в Античности было определено весьма точно Гиппархом, причем он использовал метод Аристарха Самосского, только другой, основанный на анализе лунных затмений. Он предполагал, что суточный параллакс Солнца составляет 7′ — максимальная величина, при которой он неразличим невооруженным взглядом. В результате получается, что минимальное расстояние до Луны составляет 67 1/3, максимальное 72 2/3 радиусов Земли; расстояние до Солнца, соответствующее суточному параллаксу 7′, составляет 490 радиусов Земли.

Гиппа́рх Нике́йский (ок. 190 до н. э. — около 120 до н. э.)—древнегреческий географ и математик II века до н. э., величайший астроном античности.

Экваториальное кольцо Гиппарха

Экваториальное кольцо — инструмент, использовавшийся Гиппархом для наблюдения равноденствий. Его тень падает на сам прибор только тогда, когда Солнце находится на экваторе (то есть в точках равноденствий). Таким образом, с помощью этого инструмента можно с довольно высокой точностью определять моменты равноденствий.

Первую более или менее приемлемую оценку расстояния от Земли до Солнца способом параллакса получили Джованни Доменико Кассини и Жан Рише. В 1672 году, когда Марс находился в великом противостоянии с Землёй, они измерили положение Марса одновременно в Париже и в Кайенне — административном центре Французской Гвианы. Наблюдавшийся параллакс составил 24″. По результатам этих наблюдений было найдено расстояние от Земли до Марса, которое было затем пересчитано в расстояние от Земли до Солнца — 140 млн. км.

По современным данным, расстояние от Земли до Солнца равно 149,6 млн. км.

Справка

Джова́нни Домени́ко Касси́ни (1625 — 1712) — итальянский и французский астроном и инженер.

Дж. Кассини

Жан Рише́ (1630—1696) — французский астроном, инженер и картограф, член Парижской академии наук, помощник Джованни Кассини.

Ж.Рише

Параллакс -  изменение видимого положения объекта относительно удалённого фона в зависимости от положения наблюдателя.

Схема параллакса