Все мы знаем, что космос необъятен, однако как и любая часть физического мира его можно измерить. Однако, оглядев комнату, в которой вы находитесь, ответьте: если вам предложат ее измерить, какую меру длины вы будете использовать – миллиметры, сантиметры или метры? Удобнее, пожалуй, будет оперировать метрами.
То же самое и в астрономии. Использовать привычные для нас километры или мили для измерения расстояния в космосе очень неудобно: ближайший объект до Земли – Луна – уже на расстоянии 384 400 км, Венера – 42 млн. км, а до Сатурна счет уже идет на миллиарды километров (1,2 млрд.). И это все только внутри Солнечной системы, а ведь большинство объектов находится за ее пределами. Как же в таком случае измерить расстояние до них?
Для решения этой проблемы вводятся различные внесистемные единицы измерения. Одной из таких единиц расстояния стали астрономические единицы (а. е.). Для удобства измерений среднее расстояние между Солнцем и Землей, равное примерно 150 млн. км, приняли за 1 астрономическую единицу. Поэтому когда говорят, что расстояние до объекта равно, например, 3,4 а. е. можно вполне точно узнать это расстояние в километрах (но нужно ли?..)
Но чаще можно услышать про такое понятие как световой год (св. год). Все же слышали: «До такой-то звезды столько-то световых лет»? Так вот, судя по названию, можно понять, что под световым годом подразумевается расстояние, которое свет проходит за один год. Зная скорость света (чуть менее 300 000 км/с) и количество секунд в юлианском году, используемом в подобных расчетах (31 557 600 c), можно узнать расстояние, которое свет проходит за год. Число снова довольно громоздкое (9,46 трлн. км), поэтому подобными исчислениями занимаются редко, а вот сам световой год активно используют для измерения расстояния между объектами во Вселенной. Так, например, расстояние до ближайшей от Солнца звезды (какой? Свои варианты оставляйте в комментариях) составляет 4,2 св. года, а до центра нашей галактики – Млечного Пути – 28 тыс. св. лет.
Пожалуй, самой сложной для понимания «космической» единицей измерения будет парсек. Как известно, Земля вращается вокруг Солнца. Этим движением в пространстве и объясняются многие изменения, которые можно увидеть на звездном небе. Также именно этот факт позволяет измерять расстояние до далеких объектов: одни звезды на небосводе перемещаются относительно других и это смещение получило название параллакс.
Когда годичный параллакс небесного тела равен 1 угловой секунде (1″), значит, оно расположено на расстоянии 1 парсека от наблюдателя. То есть парсек (пк) — это расстояние, с которого отрезок длиной в одну астрономическую единицу, перпендикулярный лучу зрения, виден под углом в одну угловую секунду (1″). Из этого определения вытекает, что парсек равен длине катета прямоугольного треугольника с прилежащим углом 1 угловая секунда и другим катетом длиной 1 астрономическая единица.
Представить это сразу не просто, поэтому для условной простоты дадим числовое обозначение для 1 парсека. 1 пк ≈ 3,26 св. года ≈ 206 000 а. е.
Подведем итоги. Да, километры как способ измерения в астрономии сбрасывать со счетов не стоит: как минимум с их помощью выражают размеры планет и нередко расстояния между объектами внутри Солнечной системы. Однако за ее пределами чаще используют другие меры длины: астрономические единицы, световые года, парсеки. Это облегчает измерение расстояние до удаленных космических объектов.