太阳究竟离我们有多远，各种方法，替你解答疑问

网友提问:天文学家们是如何测量太阳与地球之间的距离的呢？又是如何测量太阳的巨细以及地球环绕太阳的公转速度呢？很显然，只要知道个中一个问题的谜底，我们就能推导出其他问题的谜底，然则，第一个谜底从何而来？

简要回覆：

我们实际测量的是地球与其他星体，好比金星之间的距离。接着我们再行使已知行星之间的距离关系，用比例算法较量出地日距离。从1961年起，我们能够使用雷达来测量行星间距，具体方式是向另外行星（卫星或许小行星）发送雷达旌旗，测量其旌旗反射回地球所需时间。而在雷达显现之前，天文学家需要使用一些不那么直观的几许学较量方式。

具体回覆：

要测量地日距离，第一步是较量出地球与其他行星的相对距离（好比说木日距离与地日距离的比例系数）。是以，我们设地日距离为a。如今看看金星的绕日轨道，地球和金星的绕日轨道可近似看做正圆形，且两者位于统一平面。

看看下面的示意图（该图不成比例）。从金星轨道的视图能够清楚看到，有两处太阳-金星-地球三点呈90度。在这两处，保持地球和金星的直线将与金星的轨道相切。这两个点离别透露金星的器材大距，也是金星在天空中显现的距离太阳最远的点。(更正式地说，从地球来看，在这两点上，金星和太阳之间的角距达到或者最大值。)

还有另一种方式能够匡助懂得这一点：以太阳为参照物视察金星在天空中的活动，金星绕日活动时，它慢慢远离太阳,最终达到离太阳最远处(对应大距),然后再次起头接近太阳。顺便说一下，这就是为什么金星在日掉队三个多小时，薄暮的天空中，并在日出前三个多小时，早晨的天空中，都是看不见的。

如今，我们能够经由视察金星的运行轨道，较量出其大距地点点。同时也能够较量出在大距地点点，太阳和金星之间的角度。在示意图中，太阳-地球-金星在直角三角形中的角度为e。如今我们使用三角函数来较量地球与金星的距离，再确定地日距离：

地球与金星的距离=a·cos（e）

同样应用三角函数：

金星与太阳的距离=a·sin（e）

金星大距点约为46度，据此揣摩，金星与太阳的距离约为地日距离的72%。运用雷同的观测和较量方式也得出了太阳和水星之间的相对距离。(然而，火星和外行星的较量要复杂得多。)

汗青上第一个使用几许学来估算地球和太阳之间距离的人是古希腊的阿里斯塔克(约公元前310-230年)。他测量了太阳和月球的角距，当月球为半月时，他凭据地球和月球之间的距离较量出地球和太阳之间的距离。他的推理是准确的，但他的测算并不准确，他得出太阳与地球的距离是月亮与地球距离的19倍，实际上则是390倍。

另一位古希腊天文学家埃拉托色尼(公元前276-194年)估量，地球和太阳之间的距离为408万场距或8.04亿场距。然则关于埃拉托色尼数值的准确注释存在不合，其使用的球场距离数值也存在不合。经由各类起原估量，场距转换成现代单元单子的长度在157米到209米之间。那么不管你选择场距事实多长，408万场距不到实际地球-太阳距离的1%。然而，8.04亿场距在1.26亿至1.68亿公里之间，这一局限包罗了地球到太阳的实际距离(大约)1.5亿公里。是以，埃拉托色尼或者已经算出了一个相当正确的地球-太阳距离值(若是他充沛幸运的话)，但我们不克一定。

1672年，卡西尼经由测量火星的视差，提出了对地日距离严谨正确的科学测量方案。他和另一位科学家在分歧位置同时观测火星。一个世纪后，一系列运用沟通方式，然则对金星凌日的观测供应了更好的究竟。

自1961年以来，地球到金星的距离能够经由雷达测量直接确定。在雷达测量中，连续串无线电波从地球发射，然后由金星反射回来，地球领受到电波旌旗。经由测量雷达回波返回所用的时间，能够较量出距离，因为无线电波是以光速流传的。一旦知道了地球和金星之间的距离，就能够较量出地球和太阳之间的距离。

正如上文指出的，一旦知道了地球和太阳之间的距离，就能够较量出所有其他参数。我们知道，从地球上看，太阳的角直径约为0.5度。同样，行使三角函数，从地球到太阳的距离a能够较量出太阳的半径或直径，即2×Rsun = tan(0.5度)×a。也,因为我们知道时间由地球绕太阳(P = 1年),和地球的距离,在这一过程中(大约2πa,因为地球的轨道几乎是圆形),我们能够较量地球的平均轨道速度v =(2πa) / P。