Afstanden in de ruimte - feiten voor kinderen

• April 27, 2024

Hoe lang ben je? Hoe ver ben je van New York City? Hoe ver zijn planeten, sterren en sterrenstelsels?

Als we lengte en afstand meten, moeten we nadenken over de schaal en de units te gebruiken voor het meten.

Schaal is ongeveer grootte. Dingen van ongeveer dezelfde grootte zijn van dezelfde schaal. Mensen hebben bijvoorbeeld verschillende maten. Maar we zijn allemaal op dezelfde schaal vergeleken met insecten, die veel kleiner zijn - of steden, die veel groter zijn. Een kind van 1,4 m (4 ft 7 in) lang is ook 0,0014 km (0,00086 mi) lang. Je kunt zien waarom we meters zouden gebruiken om het kind en de kilometers voor een stad te meten.

We kunnen op dezelfde schaal nadenken over de aarde en het aarde-maansysteem.
Als je in New York City bent, is Dunedin in Nieuw-Zeeland een van de verste plaatsen waar je naartoe kunt vliegen. Dat is 15.000 km (9300 mijl) verwijderd. We hebben geen plaatsen op aarde die meer dan ongeveer 20.000 km (12.500 mijl) uit elkaar liggen, dus kilometers en mijlen zijn eenheden die werken.

De maan is kleiner dan de aarde, maar het is veel verder weg dan elke andere plek op aarde. Net als de planeten heeft de maan een elliptisch baan. Dat betekent dat het geen cirkel is, maar een beetje eivormig, dus de afstand tot ons verandert. Op zijn verste afstand, het is 410.000 km (252.000 mijl) van ons. Hoewel dat heel wat kilometers is, hebben veel mensen meer dan een miljoen mijlen op aarde afgelegd, dus de eenheden werken nog steeds.

Het zonnestelsel is te groot voor kilometers.
Venus is de planeet die het dichtst bij ons ligt en zelfs wanneer deze het dichtst bij ligt, is het 38.200.000 km (23.700.000 mijl) verwijderd. Wanneer het aan de andere kant van de zon staat dan ons, kan het op een afstand van 251.000.000 km (156.000.000 mijl) liggen.

De zon bevindt zich op ongeveer 150.000.000 km (93.000.000 mijl) wanneer u op aarde bent. Maar het is 780.000.000 km (480.000.000 mijl) van Jupiter en maar liefst 4.500.000.000 km (2.800.000.000 mijl) van Neptunus. Ouch! Deze cijfers doen mijn hoofd pijn doen. Afstanden in het zonnestelsel zijn zeker op een grotere schaal dan in het aarde-maansysteem.

De astronomische eenheid (AU) is de afstand van de aarde tot de zon.
Vierhonderd jaar geleden ontdekte de Duitse wiskundige Johannes Kepler dat de tijd die een planeet nodig heeft om rond de zon te gaan afhangt van hoe ver weg het is. Met behulp van de formule van Kepler kon je bijvoorbeeld zien dat Jupiter meer dan vijf keer zo ver van de zon verwijderd is als de aarde. Dit betekent dat Jupiter op 5,2 AU staat. Neptunus is om 30 AU. Nu we de aarde-zon-afstand hebben gemeten, weten we ook hoe ver de planeten in kilometers zijn.

Stellaire afstanden zijn op een grotere schaal dan zonnestelselafstanden.
De dichtstbijzijnde ster bij de zon is Proxima Centauri en het is ongeveer 40 biljoen (40.000.000.000.000) km afstand. Dat is 271.000 AU. Deneb, in het sterrenbeeld Cygnus, is een van de meest verre sterren die we zonder verrekijker kunnen zien. Het is minstens 400 keer verder weg dan Proxima, dus astronomische eenheden helpen ons hier niet.

Er zijn twee eenheden die we kunnen gebruiken voor stellaire afstanden. Je hebt waarschijnlijk wel van gehoord lichtjaren, maar professionele astronomen gebruiken meestal parsecs.

Een lichtjaar (LY) klinkt alsof het tijd meet, maar het is een afstandseenheid.
Een lichtjaar is de afstand die licht aflegt in een jaar. Bewegen met 300.000 km per seconde (186.000 mijl per seconde), dat is ongeveer 9,5 biljoen km (6 biljoen mijl). Proxima is 4,2 LY weg en Deneb minstens 1600 LY weg.

We weten niet zeker hoe groot onze hele Galaxy is, maar hij is ergens tussen de 100.000 en 120.000 LY in. Het is groot, maar niet vergeleken met de afstanden tussen sterrenstelsels. Het dichtstbijzijnde grote sterrenstelsel is het grote spiraalstelsel in Andromeda, dat ongeveer 2,5 miljoen lichtjaar verwijderd is.

Astronomen hebben de afstanden tot nabije sterren gemeten door de te vinden parallax.
Laten we eerst kijken wat parallax is. Houd je arm recht en steek je duim omhoog. Kijk recht naar je duim. Sluit nu het ene oog en dan het andere. Je duim lijkt te bewegen in vergelijking met de ruimte erachter. Dit is parallax.

Landmeters op aarde en astronomen gebruiken een methode genaamd triangulatie om de parallax van een object te meten. Dit geeft zijn afstand. Hoe dichterbij, hoe groter de parallax is.

Om de parallax van een ster te krijgen, moet je deze observeren voor achtergrondsterren van twee locaties die ver uit elkaar liggen. Als je zes maanden na de eerste waarneming wacht, bevindt de aarde zich aan de andere kant van haar baan. Dus uw tweede locatie is nu 2 AU verwijderd van de eerste. (Klik om een ​​diagram te zien van hoe parallax werkt. Druk op de pijl-terug in uw browser om terug te keren naar dit artikel.)

Parsecs vertellen ons hoe ver een object moet zijn om een ​​bepaalde parallax te hebben. Een parsec is gelijk aan 3,26 lichtjaar. Proxima Centauri is 1,3 parsecs (pc) verwijderd en Deneb is minimaal 490 pc verwijderd.We kunnen voorvoegsels gebruiken voor grotere afstanden. Een kiloparsec (kpc) is duizend parsecs, dus de Melkweg is ongeveer 35 kpc over en de afstand tot de Andromeda Galaxy is ongeveer 750 kpc. Voor nog grotere afstanden is de megaparsec (Mpc) handig - dat is een miljoen parsecs.

Video-Instructies: Paxi - Het zonnestelsel (April 2024).