Le soleil est au cœur du système solaire. Tous les corps du système solaire-planètes, astéroïdes, comètes, etc. – tourner autour de lui à différentes distances. Mercure, la planète la plus proche du soleil, se rapproche de 29 millions de miles (47 millions de kilomètres) sur son orbite elliptique, tandis que les objets dans le nuage d’Oort, la coquille glacée du système solaire, se trouveraient jusqu’à 9.3 billions de miles (15 billions de km). Mais quelle est la distance entre la Terre et le soleil?,
La Terre orbite autour du soleil 100,000 fois plus près que le nuage d’Oort, à une moyenne de 92,955,807 miles (149,597,870 km). La distance de la Terre au soleil est appelée une unité astronomique, ou UA, qui est utilisée pour mesurer les distances à travers le système solaire.
Jupiter, par exemple, est à 5,2 UA du soleil. Neptune est à 30,07 UA du soleil. La distance à l’étoile la plus proche, Proxima Centauri, est d’environ 268 770 UA, selon la NASA., Cependant, pour mesurer de plus longues distances, les astronomes utilisent des années-lumière, ou la distance que la lumière parcourt en une seule année terrestre, qui est égale à 63 239 UA. Proxima Centauri est donc à environ 4,25 années-lumière.
Connexes: Quelle est la taille de la Terre?
Connexes: Quelle est la vitesse de la Terre Autour du Soleil?
orbite Elliptique
L’UA est la distance moyenne de la Terre au soleil., La Terre fait une révolution complète autour du soleil tous les 365,25 jours-un an. Cependant, l’orbite de la Terre n’est pas un cercle parfait; elle a plutôt la forme d’un ovale ou d’une ellipse. Au cours d’une année, la Terre se déplace parfois plus près du soleil et parfois plus loin du soleil. L’approche la plus proche de la Terre du soleil, appelée périhélie, arrive début janvier et est d’environ 91 millions de miles (146 millions de km), un peu moins de 1 UA. Le plus éloigné du soleil que la Terre obtient s’appelle aphelion. Il arrive début juillet et fait environ 94,5 millions de miles (152 millions de km), un peu plus de 1 UA.,
Trouver la distance
Historiquement, la première personne à mesurer la distance du soleil a été l’astronome grec Aristarque vers l’an 250 B. C. Il a utilisé les phases de la lune pour mesurer les tailles et les distances du soleil et de la lune. Pendant une demi-lune, les trois corps célestes devraient former un angle droit. En mesurant l’angle de la Terre entre le soleil et la lune, il a déterminé que le soleil était 19 fois plus éloigné de la planète que la lune, et donc 19 fois plus grand. En fait, le soleil est environ 400 fois plus grand que la lune.,
« La mesure d’Aristarque était probablement désactivée car d’abord, il est difficile de déterminer les centres exacts du soleil et de la lune et deuxièmement, il est difficile de savoir exactement quand la lune est à moitié pleine », explique le site Web d’astronomie de l’Université Cornell.
Bien qu’imprécis, Aristarque a fourni une compréhension simple des tailles et des distances des trois corps, ce qui l’a amené à conclure que la Terre fait le tour du soleil, environ 1700 ans avant que Nicolaus Copernic ne propose son modèle héliocentrique du système solaire.,
En 1653, l’astronome Christiaan Huygens calcula la distance de la Terre au soleil. Il a utilisé les phases de Vénus pour trouver les angles dans un triangle Vénus-Terre-soleil. Par exemple, lorsque Vénus apparaît à moitié éclairée par le soleil, les trois corps forment un triangle rectangle du point de vue de la Terre. Devinant (correctement, par hasard) la taille de Vénus, Huygens a pu déterminer la distance de Vénus à la Terre, et sachant cette distance, plus les angles faits par le triangle, il a pu mesurer la distance au soleil., Cependant, parce que la méthode de Huygens était en partie une conjecture et pas complètement scientifiquement fondée, il n’obtient généralement pas le crédit.
En 1672, Giovanni Cassini a utilisé une méthode impliquant la parallaxe, ou différence angulaire, pour trouver la distance à Mars et en même temps a compris la distance au soleil. Il envoie un collègue, Jean Richer, en Guyane pendant son séjour à Paris. Ils ont pris des mesures de la position de Mars par rapport aux étoiles de fond, et triangulé ces mesures avec la distance connue entre Paris et la Guyane française., Une fois qu’ils avaient la distance à Mars, ils pouvaient également calculer la distance au soleil. Comme ses méthodes étaient plus scientifiques, il obtient généralement le crédit.
« L’expression des distances dans l’unité astronomique a permis aux astronomes de surmonter la difficulté de mesurer les distances dans une unité physique », a déclaré l’astronome Nicole Capitaine de l’Université de Paris Space.com. » Une telle pratique a été utile pendant de nombreuses années, car les astronomes n’étaient pas en mesure d’effectuer des mesures de distance dans le système solaire aussi précisément qu’ils pouvaient mesurer les angles., »
Nouvelle équation
Avec l’avènement des engins spatiaux et du radar, des méthodes plus précises ont émergé pour mesurer directement la distance entre la Terre et le soleil. La définition de l’UA était « le rayon d’une orbite newtonienne circulaire non perturbée autour du soleil d’une particule ayant une masse infinitésimale, se déplaçant avec un mouvement moyen de 0,01720209895 radians par jour (connue sous le nom de constante de Gauss). »
En plus de rendre les choses inutilement difficiles pour les professeurs d’astronomie, cette définition ne correspondait pas à la relativité générale., En utilisant l’ancienne définition, la valeur de l’UA changerait en fonction de la position d’un observateur dans le système solaire. Si un observateur sur Jupiter utilisait l’ancienne définition pour calculer la distance entre la Terre et le soleil, la mesure varierait d’environ 1 000 mètres (3 280 pieds) par rapport à celle faite sur Terre.
De plus, la constante de Gauss dépend de la masse du soleil, et parce que le soleil perd de la masse en rayonnant de l’énergie, la valeur de l’UA changeait avec elle.,
L’Union astronomique internationale a voté en août 2012 pour changer la définition de l’unité astronomique à un ancien nombre simple: 149,597,870,700 mètres. La mesure est basée sur la vitesse de la lumière, une distance fixe qui n’a rien à voir avec la masse du soleil. Un mètre est défini comme la distance parcourue par la lumière dans le vide en 1/299 792 458 de seconde.
« La nouvelle définition est beaucoup plus simple que l’ancien, », a déclaré l’astronome Sergei Klioner de l’Université Technique de Dresde en Allemagne., Klioner et Capitaine faisaient tous deux partie du groupe de l’Union astronomique internationale qui a travaillé à affiner la définition.
Rapport supplémentaire de Nola Taylor Redd, Space.com contributeur.