В те далекие времена люди думали, что Земля — это центр Вселенной, где все вокруг нее вращается. Птолемей Александрийский разработал эту модель, которую он назвал геоцентрической теорией. В конце 1600-х годов родилась идея, противостоящая геоцентрической теории. Это была гелиоцентрическая модель Николая Коперника. Она утверждает, что Солнце находится в центральной точке, а Земля и другие небесные тела вращаются вокруг него. Другие известные ученые, такие как Галилео Галилей и Иоганн Кеплер, подкрепили идею Коперника тщательными наблюдениями и математическими формулами, сделав ее наиболее приемлемой космической теорией до сегодняшнего дня.
Гелиоцентрическая теория привела к прогрессу и точности в изобретении и использовании астрономических инструментов. В настоящее время мир лучше понимает, насколько велико космическое пространство и его неизведанные области. Одно можно сказать наверняка, наша планета и все вокруг нее непрерывно движется. Иоганн Кеплер впервые заметил это и сделал вывод о том, как далеко одна планета находится от другой.
Иоганн Кеплер — немецкий астроном и математик, наиболее известный своими разработками трех законов движения планет. Вот эти законы: 1.) Планеты движутся по эллиптическим орбитам. 2.) Планеты движутся с разной скоростью, вращаясь вокруг Солнца. 3.) Планеты совершают оборот вокруг Солнца, в зависимости от их расстояний и радиуса орбиты.
Кеплер обнаружил, что чем ближе планета от Солнца, тем быстрее она может завершить свой оборот по орбите. Это позволило ему оценить расстояния до планет. Например, он знал, что Марис ближе к Солнцу, чем Сатурн, потому что Марс может завершить свою солнечную орбиту менее чем за два года, в то время как последний занимает около 29 лет. В то время Кеплер не мог рассчитать их фактические расстояния, но понимал, что Марс и Сатурн были в 1,5 и в десять раз дальше от Солнца, чем Земля, соответственно.
Измерение параллакса
Первым астрономом, который тщательно измерил расстояния до небесных тел, был Джованни Доменико Кассини. Кассини использовал метод параллакса, чтобы измерить, как далеко Марс был от Земли в 1672 году.
Чтобы понять, что такое параллакс, попробуйте поднять большой палец вверх на расстоянии вытянутой руки и посмотреть на него только правым глазом. Сделайте то же самое с противоположным глазом. Заметили ли вы, что при взгляде каждым глазом большой палец находится на разном расстоянии? Это потому, что наши глаза были разделены на несколько сантиметров. Из-за этого большой палец как бы смещается вперед и назад. Расстояние, на которое, как кажется, перемещается большой палец, является параллаксом.
По определению, параллакс — это разница в направлении небесного объекта, когда наблюдатель смотрит на него с двух разных точек. Измерение параллакса напрямую определяет расстояние от небесного тела до Земли (геоцентрический параллакс) и Солнца (гелиоцентрический параллакс).
Две различные точки наблюдателя и фактическое положение объектов образуют треугольник. Когда базовая линия этого воображаемого треугольника вычислена, можно решить вопрос о небесном расстоянии. Например, группа астрономов будет наблюдать Луну из Москвы, а другая группа — из Санкт‑Петербурга. Использование наблюдений с Земли, разделенных тысячами километров, позволяет определить расстояния до близлежащих небесных объектов.
Чтобы определить расстояние до объекта, находящегося гораздо дальше планет, астрономы наблюдают его из разных точек солнечной орбиты Земли. Они измеряют положение небесного тела с Земли с разницей в несколько месяцев. Это разделяет «два глаза» ученого на сотни миллионов километров. Чем больше разделение, тем точнее будет измерение параллакса по отношению к гораздо более далеким объектам.