Wie weit ist die sonne von uns entfernt

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Die Weiten des Weltraums sprengen die irdischen Maße. Daher braucht es andere Maßeinheiten: Lichtjahre, Parsec und Kiloparsec geben neben der Astronomischen Einheit die Entfernungen an.

Schritt für Schritt in die unendlichen Weiten

Der Mond ist das nächste Objekt zur Erde. Er ist rund 400.000 Kilometer entfernt. Sein Licht erreicht uns nach 1,28 Sekunden. Die Venus, unser Nachbarplanet, ist selbst bei ihrer größten Annäherung an die Erde hundertmal weiter weg, rund 40 Millionen Kilometer. Ihr Licht reist bereits über zwei Minuten zu uns. Bis zu unserem äußeren Nachbarn Mars sind es nochmals 20 Millionen Kilometer mehr (wenn er uns am nächsten ist). Merkur, der innerste Planet, ist mindestens 75 Millionen Kilometer weit weg - auf halbem Weg zur Sonne. Sie ist knapp 150 Millionen Kilometer von der Erde entfernt. Ihr Licht braucht schon über acht Minuten zu uns.

Unterwegs im Sonnensystem

Der mittlere Abstand der Erde zur Sonne ist 149.597.870 Kilometer. Dieser Abstand wurde als neue Einheit festgelegt, die vor allem dazu dient, Entfernungen innerhalb des Sonnensystems anzugeben: die Astronomische Einheit AE (oder international: Astronomical Unit AU). Unsere Entfernung zur Sonne beträgt also ein AE. Jupiter ist von uns bereits vier AE entfernt (wenn er uns am nächsten ist), Saturn über acht AE. Die äußersten Planeten sind noch weiter entfernt:
Uranus mindestens 18 AE, Neptun mindestens 29 AE und Pluto mindestens 30 AE. Pluto kann sich aber auch über 50 AE von uns entfernen - mehr als 7,5 Milliarden Kilometer. Das Licht der Sonne erreicht ihn erst nach sechs Stunden.

Zum nächsten Stern

Alles immer noch Kinkerlitzchen im Vergleich zum nächstgelegenen Stern: Der Nachbarstern unserer Sonne, Proxima Centauri im südlichen Sternbild Zentaur, ist etwa 39.900 Milliarden Kilometer von der Sonne entfernt. Jetzt wird es unhandlich mit den Kilometern. Auch Astronomische Einheiten (in diesem Fall schon 266.000 AE) helfen hier nicht weiter. So weit reist nur das Licht, das in der Sekunde fast 300.000 Kilometer zurücklegt, - und es braucht Jahre dafür: 4,2 Lichtjahre ist Proxima Centauri entfernt. Ein Lichtjahr (LJ) entspricht 9,4605 Billionen Kilometern oder 63.240 AE. Mit Lichtjahren lässt sich jetzt unsere eigene Galaxis vermessen: Das Zentrum der Milchstraße ist rund 26.000 Lichtjahre von uns entfernt, ihr Durchmesser liegt bei etwa 100.000 Lichtjahren. Eine der nächsten Galaxien, die Kleine Magellansche Wolke, ist von uns rund 160.000 Lichtjahre entfernt, der Andromedanebel schon über zwei Millionen Lichtjahre.

Der sichtbare Rand

Hochleistungsgeräte wie das Weltraumteleskop Hubble oder große Radioteleskope haben die durchmessenen Entfernungen weiter anwachsen lassen - sie erspähen ferne Galaxien oder Quasare, die über zehn Milliarden Lichtjahre entfernt sind. Sehr viel weiter können auch sie nicht sehen: Man schätzt das Alter des Universums auf 13 bis 15 Milliarden Jahre - und nur so lange hatte dann auch ein Lichtstrahl Zeit, bis zu uns zu reisen, damit wir ihn sehen können. Der Blick in die Ferne des Universums ist damit auch immer ein Blick in seine Vergangenheit: Erreicht uns heute das helle Licht einer Sternenexplosion, die 100.000 Lichtjahre entfernt ist, dann hat diese Explosion auch vor 100.000 Jahren stattgefunden.

Die Parallaxensekunde

Neben den Lichtjahren ist es heute üblich, große Entfernungen in Parsec (pc) auszudrücken, der Parallaxensekunde: Als Parallaxe bezeichnet man die scheinbare Verschiebung eines Objekts durch eine Veränderung des Beobachterstandpunkts. Wenn Sie vor Ihrer Haustür stehen und zum Mond blicken, scheint er an einer anderen Stelle zu stehen als von Ihrem Schlafzimmerfenster aus. Durch die messbare Parallaxenverschiebung lässt sich bestimmen, wie weit ein Stern entfernt ist. Eine Astronomische Einheit hat aus 3,262 Lichtjahren Entfernung eine Parallaxe von genau einer Bogensekunde - diese Entfernung wurde daher als Parallaxensekunde festgelegt: 1 Parsec. Die schwächsten Sterne, die Sie noch am Himmel sehen können, sind bis zu tausend Parsec entfernt - ein Kiloparsec (kpc) oder über 3.000 Lichtjahre; tausend Kiloparsec ergeben ein Megaparsec (Mpc).

Licht legt in der Sekunde 299.792,458 Kilometer zurück. Die Sonne ist im mittel 149,60 Millionen km von der Erde entfernt. Das Sonnenlicht braucht daher etwas mehr als acht Minuten bis es die Erde erreicht. Die Geschwindigkeit des Lichts ist im All immer gleich bleibend. Daher werden astronomische Entfernungen auch scheinbar in Zeiteinheiten gemessen. Bekannteste Einheit nach diesem Prinzip ist das Lichtjahr. Dieses bezeichnet allerdings keine Zeitspanne, sondern die Entfernung, die das Licht in einem Jahr zurücklegt: rund 9 Billionen Kilometer.

Die Sonne besteht aus Wasserstoff und Helium. Aber wie ist sie genau aufgebaut? Die Sonne setzt sich aus verschiedenen Schichten zusammen. In ihrem Innersten, dem Kern, sind der Druck und die Temperaturen so hoch, dass es zu Kernfusion kommt. Dabei verschmelzen jeweils vier Wasserstoffteilchen zu einem Heliumteilchen. Bei dem Vorgang wird eine Menge Energie frei, die die Sonne als Wärme und Licht abgibt. Das Verschmelzen der Wasserstoffteilchen sorgt also dafür, dass die Sonne leuchtet.

Übrigens: Durch die Kernfusion verliert die Sonne jede Sekunde mehr als 4 Millionen Tonnen ihres Gewichts. Das macht bei ihrer enormen Gesamtmasse jedoch kaum einen Unterschied.

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Die an den Kern anschließende Schicht transportiert die bei der Verschmelzung freiwerdende Energie. Du nennst sie Strahlenzone, weil sich hier die Sonnenstrahlen ihren Weg an die Oberfläche bahnen. Das Durchdringen der Zone dauert einige Millionen Jahre — das heißt die Strahlen, die heute die Erde erreichen, sind bereits vor langer Zeit entstanden.

Durch die Konvektionszone gelangt die Energie mithilfe von Strömungen. Aus dem Inneren steigt heiße Materie auf, gibt ihre Energie an der Oberfläche weiter und sinkt wieder ab.

Die Schicht, die die Energie aufnimmt und als Strahlung ins Weltall abgibt, nennst du Photosphäre. Sie ist die hellste und äußerste Schicht der Sonne. Du kannst dir die Photosphäre wie die Oberfläche der Sonne vorstellen. 

Um die Sonne herum spannt sich ihre Gashülle, also Atmosphäre . Den inneren Teil der Atmosphäre bezeichnest du als Chromosphäre. Der Name ist griechisch für „Farbhülle“ und kommt von der roten Färbung der Schicht. Die äußere, noch heißere Gashülle heißt Sonnenkorona. Nur, wenn der Mond exakt zwischen Erde und Sonne steht und den Stern somit verdeckt, kannst du sie sehen. Die Konstellation nennst du Sonnenfinsternis.

Da ist bekannt über die Sonne und die Sonnensystem Wir wollten schon immer die Entfernung von unserem Planeten zu dem Stern wissen, der uns beleuchtet. Die meisten Astronomen konnten die berechnen Entfernung von der Erde zur Sonne mittels einiger mathematischer Berechnungen und unter Berufung auf experimentelle Daten.

In diesem Artikel erklären wir Ihnen, welche Wissenschaftler als erste die Entfernung von der Erde zur Sonne ermittelt haben und welche Methoden sie durchgeführt haben, um dies zu erreichen.

Wichtige Wissenschaftler

In dieser Liste von Wissenschaftlern, die die Entfernung von der Erde zur Sonne messen konnten, finden wir Johann Cassini. Er ist der erste, der diese begehrten Daten durch Berechnungen und Messungen erhält. Zusammen mit seinem Kollegen Jean Richer sagten sie als erste, dass es von der Erde bis zur Sonne 140 Millionen Kilometer gibt.

Sie taten dies 1672. Darüber hinaus konnten sie das beobachten Planet Mars aus Paris und Cayenne. Die Methode, mit der sie Entfernungen messen konnten, war offensichtlich nicht ganz experimentell. Niemand kann die Sonne mit einem Meter erreichen und sagen, wie weit sie von unserem Planeten entfernt ist. Um die Entfernung messen zu können, nahm er die Parallaxe oder der Winkelunterschied zwischen den Beobachtungen aus Paris und Cayenne. Mit diesen Daten konnten einige Berechnungen erleichtert werden, um die Entfernung zwischen unserem Planeten und dem roten Planeten zu ermitteln.

Dank der Berechnung der Entfernung zwischen diesen Planeten konnte berechnet werden, wie viel zwischen Erde und Mond liegt. Ausgehend von der Messung der Himmelskörper, die sich im Sonnensystem befanden, konnten wichtige Messungen gefunden werden. Dies wurde Mitte des XNUMX. Jahrhunderts verbessert, als von einer zuverlässigeren Methode gesprochen wird, bei der die Messungen ein geringeres Fehlerrisiko aufweisen. Die Entfernung wird in diesem Fall bereits in den internationalen astronomischen Einheiten ausgedrückt, die als UAI bekannt sind.

Zu diesen erhaltenen Daten musste die Gaußsche Gravitationskonstante addiert werden. Dies verursachte für Astronomen einige Probleme, Berechnungen der Entfernung von der Erde zur Sonne zu finden. Die Methode zur Messung der Entfernung auf der Ebene der Parallaxenmessung ist die beste Technik. Es ist das mit der höchsten Präzision und kann durch direkte Beobachtung durchgeführt werden.

Die modernsten Techniken von heute können die Messungen direkt durchführen. Früher mussten jedoch andere indirektere und weniger experimentelle Methoden gefunden werden. Um die Entfernung von der Erde zur Sonne in Kilometern zu ermitteln, wird die Internationale Astronomische Einheit verwendet. Diese Einheit ist einfach und wird verwendet, um einige Flugbahnen in unserem Sonnensystem zu messen. Es wird auch verwendet, um einige Entfernungen zu berechnen und andere Daten in anderen weiter entfernten Sternensystemen zu erhalten.

Einer der Wissenschaftler, der es geschafft hat, die Entfernung von unserem Planeten zur Sonne zu berechnen, war der Mathematiker Eratosthenes. Dieser Wissenschaftler griechischer Herkunft verwendete verschiedene Formeln, die die vollständige Berechnung erleichterten. Dank ihnen konnte er berechnen, dass es 149 Millionen Kilometer von der Erde bis zur Sonne gibt.

Die Entfernung von der Erde zur Sonne ist nicht immer gleich

Eine wichtige Sache zu beachten ist, dass die Erde nicht still steht. Es gibt verschiedene Bewegungen der Erde Dazu gehört die Rotation und Translation durch eine Umlaufbahn um die Sonne. Wir sind nicht das ganze Jahr über in der gleichen Entfernung von der Sonne, da die Umlaufbahn, in der sich die Erde bewegt, nicht kreisförmig, sondern elliptisch ist.

Unter Berücksichtigung der Entfernung dieser Umlaufbahn können wir sagen, dass für den 2. Januar Die Erde ist ungefähr 147 Millionen Kilometer von der Sonne entfernt. Wenn jedoch die Sommersonnenwende und der Monat Juli kommt, wir sind in einer Entfernung von 152,6 Millionen Kilometern. Diese Entfernung ist ziemlich auffällig, obwohl sie uns nicht in Bezug auf die Temperaturen und die Strahlungsmenge beeinflusst, die den Planeten erreicht. Dies liegt an der Neigung, mit der die Sonnenstrahlen die Oberfläche durchdringen.

Da astronomische Messungen immer sehr groß sind, ist es nicht üblich, sie auf Einheiten wie Kilometer zu beziehen. Über Millionen von Kilometern zu sprechen, ist etwas, das nicht angenehm ist. Messungen zwischen Himmelskörpern werden normalerweise in der Astronomischen Einheit durchgeführt. Kilometer werden für Berechnungen innerhalb der Erde oder zur Benennung einer Entfernung in einem bestimmten Weltraum verwendet, in der Sie den Unterschied in der Entfernung zwischen dem Inneren des Planeten und dem Äußeren widerspiegeln möchten.

Die Astronomische Einheit (AU) wird verwendet, um die Entfernung zwischen Planeten und Galaxien mit der als Lichtjahr bekannten Einheit zu messen. Eine astronomische Einheit ist 8,32 Lichtminuten. Der zuvor erwähnte Wert von 149 Millionen Kilometern zwischen der Erde und der Sonne gibt an, wie lange es dauert, bis das Licht die Erde erreicht.

Durchschnittliche Entfernung von der Erde zur Sonne

Um das alles viel besser zu wissen, werden wir klären, was ein Lichtjahr ist. Dies ist die Entfernung, die ein Lichtstrahl in einem Jahr zurücklegt. Da ein Sonnenstrahl in Richtung unseres Planeten geht, dauert es ungefähr 8 Minuten und 20 Sekunden, um die Erde zu erreichen. Dies liegt daran, dass die Lichtgeschwindigkeit 300.000 Kilometer pro Sekunde beträgt. Diese Zeit kann etwas variieren, abhängig von der Position, in der sich die Erde zu jedem Zeitpunkt ihrer Umlaufbahn und Flugbahn um die Sonne befindet.

Um wichtige wissenschaftliche Daten zu erhalten, ist die Entfernung von der Erde zur Sonne ein entscheidender Faktor. Dank der Kenntnis dieser Daten können andere Ergebnisse präziser und direkter berechnet werden. Es wird normalerweise zum Servieren verwendet als Referenz unter anderen Berechnungen der Entfernung zwischen Himmelskörpern.

Wie Sie sehen, müssen Sie in der Astronomie mit Referenzwerten spielen, da die Messung nicht direkt sein kann. Ich hoffe, Sie haben mehr über die Entfernung von der Erde zur Sonne erfahren.