Колико је сунце? Чини се као да неко тешко може поставити јасније питање. Па ипак, управо ово истраживање опсједало је астронома више од двије хиљаде година.
Свакако је реч о готово непревазиђеном значају, засјењеном у историји можда само тражењем величине и масе Земље. Данас познат као Тхе астрономска јединица, удаљеност служи као наша референтна точка унутар Сунчевог система и основа за мерење свих растојања у Универзуму.
Мислиоци у древној Грчкој били су међу првима који су покушали да конструишу свеобухватни модел космоса. Уз само запажања голим оком, неколико ствари би се могло разрадити. Месец је на небу висио велики, па је вероватно био прилично близу. Помрачења Сунца открила су да су Месец и Сунце скоро потпуно исте угаоне величине, али Сунце је било толико ведрије да је можда било веће, али и даље (ова случајност у погледу привидне величине Сунца и Месеца била је од готово неописивог значаја у напредовање астрономије). Остали планети нису били већи од звезда, али чинило се да се брже крећу; вероватно су били на некој средњој удаљености. Али, можемо ли учинити ишта боље од ових нејасних описа? Изумом геометрије одговор је постао гласно да.
Прва удаљеност која је тачно измерена била је Месец. Средином ИИ века пре нове ере, грчки астроном Хипарх покренуо је употребу методе познате као паралаксе. Идеја паралаксе је једноставна: када се објекти посматрају из два различита угла, чини се да се ближи објекти померају више него они који су удаљенији. То лако можете демонстрирати сами, држећи прст у дужини руке и затворите једно око, а затим друго. Приметили сте како се прст помера више од ствари у позадини? То је паралакса! Посматрајући Месец из два града на удаљености од којих је позната раздаљина, Хипарх је користио мало геометрије за израчунавање удаљености која износи унутар 7% данашње вредности - није лоше!
Са познатом растојањем до Месеца, позорница је била постављена за другог грчког астронома, Аристарха, који је први забодео у одређивању удаљености Земље од Сунца. Аристарх је схватио да када је Месец био тачно напола осветљен, формирао је прави троугао са Земљом и Сунцем. Знајући удаљеност између Земље и Месеца, потребан је угао између Месеца и Сунца у овом тренутку за израчунавање растојања самог Сунца. Било је то сјајно резоновање поткопавано недовољним запажањима. Имајући само очи, Аристарх је проценио да овај угао износи 87 степени, што није страшно далеко од праве вредности од 89,83 степена. Али када су растојене удаљености огромне, мале грешке се могу брзо повећати. Његов резултат искључен је фактором већим од хиљаду.
У наредне две хиљаде година, боља запажања примењена на Аристархову методу донела би нам 3 или 4 пута већу вредност. Па како бисмо могли то даље побољшати? Још је увијек постојала само једна метода директног мјерења удаљености и то је била паралакса. Али, проналажење паралаксе Сунца било је далеко изазовније од оног на Месецу. На крају крајева, Сунце је у суштини бескорисно и његова невероватна светлина брише било који поглед на звезде које заостају. Шта бисмо могли учинити?
Међутим, у осамнаестом веку наше разумевање света је значајно напредовало. Поље физике је сада било у повојима и пружало је критичан траг. Јоханнес Кеплер и Исаац Невтон показали су да су растојања између планета сва повезана; нађите једног и све бисте их знали. Али да ли би било шта било лакше наћи него Земљину? Испада да је одговор да. Понекад. Ако имате среће
Кључ је транзит Венере. За време транзита планета прелази испред Сунца као што се види са Земље. Из различитих локација, Венера ће изгледати као да прелази у веће или мање делове Сунца. Временом колико трају ови прелази, Јамес Грегори и Едмонд Халлеи су схватили да се удаљеност до Венере (а самим тим и Сунца) може одредити (занима их мршава мрвица како се то ради? НАСА има овде прилично лепо објашњење.) . Сада је време када обично кажем нешто попут: Делује прилично директно, зар не? Постоји само један улов ... Али то можда никада није било неистинито. Квоте су биле толико сложене од успеха да је заиста сведочанство о важности овог мерења да је било ко чак и покушао.
Прво, транзити Венере су изузетно ретки. Као ријетки један у животу (иако долазе у паровима). У време када је Халлеи схватио да ће ова метода деловати, знао је да је превише стар да би имао шансу да је сам доврши. Дакле, у нади да ће будућа генерација преузети задатак, написала је посебна упутства о томе како се запажања морају спровести. Да би крајњи резултат имао жељену тачност, потребно је мјерити вријеме транзита све до секунде. Да би се растојало велико раздвајање, посматрачка места би требало да буду лоцирана на далеким досезима Земље. А, да би се осигурало да облачно време није покварило шансу за успех, потребни су посматрачи на локацијама широм света. Говорите о великом подухвату у доба када би трансконтинентална путовања могла потрајати годинама.
Упркос овим изазовима, астрономи у Француској и Енглеској одлучили су да прикупе потребне податке током транзита из 1761. године. До тада, међутим, ситуација је била још гора: Енглеска и Француска биле су уплетене у Седмогодишњи рат. Путовање морем било је готово немогуће. Ипак, труд је и даље трајао. Иако нису сви посматрачи били успешни (облаци су блокирали неке, ратни бродови други), у комбинацији са подацима прикупљеним током другог транзита осам година касније, подухват је успео. Француски астроном Јероме Лаланде прикупио је све податке и израчунао прву тачну удаљеност до Сунца: 153 милиона километара, добро на унутар три процента од праве вредности!
Укратко: број о коме овде говоримо назива се Земљиним полу-главна осовина, што значи да је то просечна удаљеност између Земље и Сунца. Будући да земаљска орбита није савршено округла, ми се заправо приближавамо за око 3% и више током године. Такође, као и многи бројеви у савременој науци, и формална дефиниција астрономске јединице је мало измењена. Од 2012, 1 АУ = 149,597,870,700 метара тачно, без обзира да ли сматрамо да је Земљина полу-главна осовина у будућности нешто другачија.
Пошто су револуционарна опажања извршена током транзита Венере, наше знање о удаљености Земља-Сунце изузетно смо побољшали. Такође смо га користили за откључавање разумевања пространства Универзума. Једном када смо знали колико је велика Земљина орбита, могли смо употријебити паралаксе за мјерење удаљености до других звијезда правећи запажања распоређена по шест мјесеци (када је Земља прешла на другу страну Сунца, удаљеност од 2 АУ!) . Ово је открило космос који се непрекидно протезао и на крају ће довести до открића да је наш универзум стар неколико милијарди година. Није лоше да поставите директно питање!
