如何测量地球到太阳的距离

如何测量地球到太阳的距离

对于太阳到地球的距离，从古希望的思想家就开始了，历代测量的方法也有很大不同，主要有以下几种测量方式：

古希腊的思想家最早开始构想宇宙的模型，其中一个就是日地距离，当时科学家通过肉眼观测来判断太阳与我们的距离。比如日食时月亮几乎将太阳完全覆盖，通过视觉观测与简单计算来推测日地距离，但是太阳过于明亮，导致这样的观测计算存在较大的误差。

公元前2世纪中叶希腊天文学家开始用视差法观测天体距离，即从两个不同的角度观测，首先应用的是地球与月球的距离，由于视差会形成三角形，通过三角函数能够解出地球和月球之间的距离，但这个方法几乎无法获得真实值，因为如果角度估计有误，在如此大的距离上误差会成倍放大。

到了18世纪，我们对科学的认识开始起步，开普勒和牛顿的发现让我们寻找到测量日地距离的一个新方法。科学家发现利用金星凌日可以计算出日地距离，即金星通过太阳盘面，通过对1769年上尉詹姆斯•库克在塔希提岛上观测金星凌日的研究，以及1761年时对凌日的观测，法国天文学家拉郎德收集到计算出日地距离的所有数据，第一次精确给出了日地距离的值：1.53亿公里，与目前的1.49亿公里非常接近，误差控制在3%之内。到了2012年，我们通过更加先进的观测技术再次利用金星凌日计算出更加精确的日地距离，即149,597,870,700米。

如何测量地球到太阳的距离 三角测量法（又称视差法）.地球沿着直径约为3亿公里的轨道,绕太阳运行.天文学家可以在某一天观察一颗恒星,隔半年后再对同一颗恒星进行观察,发现两次观察恒星的视角差异.利用很简单的三角学原理,就可以根据不同的视角,计算出该恒星到地球的距离.这种方法适合于测算距离地球400光年以内的恒星. 对于距离地球 400 光年以外的恒星,目前还没直接的测量方法,因而天文学家们转而使用了亮度测量法,其原理是多普勒效应. 测量地球到太阳的距离就很简单,测量日地距离的方法有好几种,一种是利用金星凌日(即太阳、金星一地球刚好在一条直线上)即从地球上发出一束雷达波,打到金星上面,再从金星上反射回来.；另一种方法是利用小行星测量日地距离.

地球绕日公转轨道是一个接近正圆的椭圆，太阳位于椭圆轨道的一个焦点上,这样在一年内、乃至在一天内，日地距离都在不停的变化之中。 每年1月初，地球位于绕日公转轨道的近日点，日地距离达到最小值，约为1.471亿千米。 每年7月初，地球位于绕日公转轨道的远日点，日地距离达到最大值，约为1.521亿千米。 [太阳和地球的距离] 地球与太阳的最大距离是1.521×108千米，约在每年七月初，最小距离是1.471×108千米，约在每年一月初。平均距离是1.496×108千米。人们把地球与太阳之间的距离作为一个天文单位，取其整数为1亿5千万千米。这段距离相当于地球直径的11700倍，乘时速1000千米的飞机要花17年才能到达太阳，发射每秒11.23千米的宇宙飞船也要经过150多天到达，太阳光照射到地球需要8分多钟。 太阳和地球的距离在天文学上称做“天文单位”，这是一个很重要的数字，很多天文数字都是以它为基础的。测量日地距离的方法有好几种，一种是利用金星凌日(即太阳、金星一地球刚好在一条直线上)；另一种方法是利用小行星测量日地距离。历史上就是用前一种方法测出地球到太阳的距离的，也是这样算出日地平均距离的，即从地球上发出一束雷达波，打到金星上面，再从金星上反射回来。利用这种方法测出的日地平均距离为149,597,870公里，大约为15,000万公里。