I hundrevis av år studerte astronomene planetenes bevegelser stadig mer
inngående. Men å beskrive bevegelsene matematisk var ikke så lett. Vi ser
planetene projisert inn på himmelplanet og kan se hvordan de flytter seg
mellom stjernene. Men hvordan planetene beveger seg i rommet, fra oss og mot
oss, er ikke så lett å observere.
I 1619 publiserte Johannes Kepler (1571 - 1630) den siste av tre lover som
beskriver planetenes bevegelser rundt Solen. Disse kalles rett og
slett Keplers lover.
- Alle planetene beveger seg i ellipser der Solen er i det ene brennpunktet.
- Den tenkte rette linjen som forbinder en planet med Solen sveiper over et
like store arealer på like lange tidsintervaller.
- Kvadratet av omløpstiden til en planet er proporsjonalt med planetens
middelavstand fra Solen opphøyd i tredje potens.
En planet som er nær Solen i sin bane beveger seg fort. Den økte hastigheten
oppveier den korte avstanden fra Solen slik at like stort areal blir sveipet
over i løpet av f.eks. et døgn som når planeten er langt fra Solen (lov 2).
Lov 3 gir oss de relative avstandene til planetene når vi kjenner deres
omløpstider rundt Solen.
Dersom vi benytter enhetene jordiske år og 1 astronomisk enhet (Jordens
middelavstand fra Solen), blir forholdet mellom kvadratet av omløpstiden og
middelavstanden i tredje potens lik en for alle planetene!!
Tabellen gir et eksempel:
|
Merkur
|
Venus
|
Jorden
|
Mars
|
Jupiter
|
Saturn
|
Kvadrat av omløpstiden |
0,058 |
0,378 |
1 |
3,54 |
140,7 |
867,7 |
Middelavstand i 3. potens |
0,058 |
0,378 |
1 |
3,54 |
140,8 |
867,9 |
Første linje delt på andre linje gir alltid tallet en. De små avvikene for
de ytre planetene skyldes måleusikkerheter og avrunding.
DEN VIRKELIGE AVSTANDEN?
Keplers oppdagelse betyr at dersom vi kunne måle den virkelige
avstanden mellom Solen og en planet, for eksempel Jorden, ville vi umiddelbart
finne de virkelige avstandene mellom Solen og alle planetene og dermed også
mellom planetene!
Det eneste kravet var kunnskap om omløpstidene og disse var godt kjent.
Utover på 1800-tallet ble avstandene til de nærmeste stjernene bestemt ved
hjelp av triangulering. En parallaksemetode tilsvarende den som gjorde at
Venus-passasjen i 1769 gav oss avstanden til Solen, ble benyttet.
I løpet av 6 måneder forflytter Jorden seg rundt 300 millioner kilometer i
forhold til Solen og dermed verdensrommet rundt. Denne grunnlinjen gjør at
de nærmeste stjernene ser ut til å flytte seg ørlite granne i forhold til
de fjernere bakgrunnsstjernene.
Fenomenet er det samme som vi opplever dersom vi holder ut armen rett foran
oss og vekselvis ser med høyre og venstre øye. Da ser hånden ut til å flytte
seg litt i forhold til bakgrunnen. Prøv, skal du se!
Grunnlinjen til øynene er bare noen cm, mens Jordens grunnlinje er 300
millioner kilometer.
Målingen av avstanden til Solen i 1769 la grunnlaget for å finne ut hvor stort
hele vårt univers er. Det var et gigantisk gjennombrudd i forståelsen av
verdensrommet, men gjorde samtidig at menneskene "ble små" i forhold til
det gigantiske Universet.
MER INFORMASJON
Norsk hovedside om Venus-passasjen