Dårlig Astronomi

Skalering av solsystemet

2024

Av og til, i intervjuer og på sosiale medier, blir jeg stilt et interessant spørsmål: Hvis det var en ting du skulle ønske at folk forsto bedre om astronomi, hva ville det være?

Mitt svar er enkelt: skala.

Ting i rommet er veldig, veldig , veldig langt borte. Det nærmeste naturlige objektet til oss, månen, er nesten 400 000 kilometer fra jorden. Saturn V -raketten, fremdeles den kraftigste raketten som noen gang har blitt brukt med hell, tok over tre dager å kaste astronauter til månen. Tre dager med å krysse ingenting annet enn en tom bukt.

Og det er bare månen. Å komme seg til Mars og Venus, de to nærmeste planetene, tar måneders reise. Jupiter er 600 millioner km unna på sitt nærmeste. Visste du at Saturn er dobbelt så langt som Jupiter er, og Uranus dobbelt så langt som Saturn?

De solsystemet er fikset.

Det er utrolig vanskelig å vikle hodet rundt disse skalaene. Verre, analogier har en tendens til å falle flatt. Eksempel: Det ville ta nesten to århundrer å kjøre til Solen hvis det var en vei til den (og vinduene dine var stengt egentlig tett). Visualiserer det hvor langt det egentlig er?

på grunn av winn dixie bokanmeldelse

Det blir verre hvis du prøver å bruke planetstørrelser til sammenligning. Planeter er små sammenlignet med avstandene som skiller dem. Jorden er i underkant av 13 000 kilometer på tvers, men den er 150 million km fra solen. Over 11 000 jordarter kunne passe mellom jorden og solen. Uff.

scooby doo tilbake til zombie island anmeldelse

Men det er en nyttig modell: en skalamodell. Over hele verden er det ganske mange modeller av solsystemet, og de pleier å være ganske store. Jeg ble minnet om dette da jeg så denne videoen , der en filmskaper, Wylie Overstreet, laget en skalamodell av solsystemet i Nevada -ørkenen.

Imponerende! Og det minnet meg om noe ...

Jeg pleide å være en del av en utdannings- og oppsøkende gruppe ved Sonoma State University . Vi hadde NASA -tilskudd til å sette sammen undervisningsmateriell om grunnleggende matematikk og naturfag. Min arbeidspartner Sarah Silva og jeg ville gå i klasserommene og snakke med barn, og en dag bestemte vi oss for å takle dette problemet. Vi tok en eldre øvelse, kalt Solar System Rope (du finner mange varianter av den online), og endret den for å passe våre behov. I utgangspunktet bruker den et 20- eller 30-meter tau som representerer avstanden fra Solen til Neptun (eller Pluto). Vi merket den for å vise hvor planetene var. Vi vil ha ett barn til å være solen og holde den ene enden, så en annen være kvikksølv (vi skrev ut bilder av planetene og solen for at de også skulle holde) og holde tauet på riktig sted, og så videre.

Da de var ferdige, var det ganske fantastisk: Merkur, Venus, Jorden og Mars er alle trange og klemte innen en meter eller så fra Solen, men de ytre planetene var waaaaaay langt borte. Det gjorde en fantastisk jobb som imponerte dem hvor stort solsystemet var, og hvorfor det tok New Horizons -sonden nesten et tiår å komme til Pluto.

Men da vi konfigurerte den første gangen, fant jeg hele tiden ut at jeg regnet igjen og igjen for å få modellskalaen riktig. Hvis solen var en centimeter på tvers, hvor stort var solsystemet? Hva om jorden var så stor?

Etter noen minutter med det ble jeg lei av det, så jeg gjorde noe uten sidestykke^*: Jeg opprettet et regneark med alle de nødvendige tallene i den, kodet den med størrelsene på planetene og Solen, deres avstander, og så videre. Alt du trenger å gjøre er å sette inn størrelsen på solen du vil ha, og den beregner størrelsen på modellen.

hvorfor er amerikansk laget vurdert til r

Ved å bruke dette kan du lage en skala modell av solsystemet til enhver spesifikasjon du ønsker. Og nå, av en handling av ren storsinn, Jeg gjør dette tilgjengelig for deg gratis ! Jeg la den på Google Dokumenter for deg å titte på; det er skrivebeskyttet der, men du kan laste det ned og tilpasse det til ditt hjertes ønske.

Zoom inn

Et øyeblikksbilde av regnearket for solsystemet skalamodell ved bruk av standardstørrelsen på solen på 100 cm (1 meter). Kreditt: Phil Plait

Du trenger ikke å vite mye om regneark for å jobbe med det. Den første kolonnen er navnet på objektet. Den andre og tredje er radier og diametre i kilometer. I den tredje kolonnen delte jeg diametrene med solens diameter, så nå har du dem alle når det gjelder størrelsen på solen. Solen er en soldiameter på tvers, jorden er 0,00918. Den neste kolonnen er avstanden fra solen i km, deretter den samme avstanden dividert med solens diameter.

Den syvende kolonnen er størrelsen på solen i skala -modellen din. Standard er 100 centimeter (1 meter). Den neste kolonnen skalerer deretter planetenes størrelser til det, og den siste kolonnen er avstanden planeten din er fra solen. Lett peasey^†.

Hvis du vil ha en mindre sol, bytter du ut 100 cm i kolonne G med noe mindre. Legg merke til hvor mye mindre skala modellen blir. Du kan også justere den for å få en planetstørrelse du vil ha. Hvis du vil at jorden skal være 30 cm på tvers, si, lek med solstørrelsen til den fungerer slik (svar: Solen vil være omtrent 3300 cm på tvers; 33 meter. Det er ENORMT).

Gå tilbake og sjekk modellvideoen for solsystemet igjen. Etter fem minutter går solen opp, og de sammenligner størrelsen på solen og deres modell Sol sett fra modellen Jorden ... og den fungerer! Solen deres var over en meter bred, og jorden var noe større enn en centimeter og 176 meter fra solen. Hvis du sjekker regnearket mitt, stemmer det.

En ting til: Av nysgjerrighet la jeg til Cooper belte til regnearket og til og med avstanden til Alpha Centauri , det nærmeste stjernesystemet. Hvis du skalerer modellen til noe rimelig, hvor langt unna er Alpha Cen? En forferdelig måte. Så langt at selv med en skalamodell er det vanskelig å holde avstanden til selve jorden: Hvis solen er en meter på tvers, er Alpha Cen nesten 30 000 km unna! Det er nesten like høyt som faktiske geosynkrone satellitter over jorden^**.

Fantastisk. Hvis du er lærer, jeg egentlig anbefaler tauaktiviteten. Det er interessant, det får barna opp og ut (eller i en veldig lang gang), det er kinestetisk, og mest av alt er det morsomt! Barna vil virkelig like å være en del av det.

Og det er poenget, ikke sant? Vi er alle en del av solsystemet, og vi bør bruke et minutt på å sette pris på det. Vi kan være små - for små til å se på skalamodellen! - men det at vi kan finne ut av alt dette gjør oss store.

^* Uovertruffen for meg, altså. Jeg hater regneark. Hater dem. Hat. Jeg skulle ønske jeg kunne forvise dem alle til slutten av solsystemtauet, bortsett fra ikke å skalere.