天文科普地球和太阳的距离有多远

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天文科普地球和太阳的距离有多远

【太阳到底距离地球多远】

球绕日公转轨道是一个接近正圆的椭圆，太阳位于椭圆轨道的一 个焦点上 ,这

样在一年内、乃至在一天内，日地距离都在不停的变化之 中。

每年 1 月初，地球位于绕日公转轨道的近日点，日地距离达到最 小值，约为

1.471 亿千米。

每年 7 月初，地球位于绕日公转轨道的远日点，日地距离达到值， 约为

1.521 亿千米。

地球与太阳的距离是1.521 X 108千米，约在每年七月初，最小 距离是

1.471 X 108千米，约在每年一月初。平均距离是 1.496 X 108 千米。人们把地

球与太阳之间的距离作为一个天文单位，取其整数为 1 亿5千万千米。这段距离相当于地球直径的 11700倍，乘时速 1000千 米的飞机要花 17年才能到达太阳，发射每秒 11.23 千米的宇宙飞船也 要经过 150 多天到达，太阳光照射到地球需要

8 分多钟。

太阳和地球的距离在天文学上称做“天文单位”，这是一个很重 要的数字，

很多天文数字都是以它为基础的。测量日地距离的方法有 好几种，一种是利用金星凌日 （ 即太阳、金星一地球刚好在一条直线 上）; 另一种方法是利用小行星测量日地距离。历就是用前一种方法测 出地球到太阳的距离的，也是这样算出日地平均距离的，即从地球上 发出一束雷达波，打到金星上面，再从金星上反射回来。利用这种方 法测出的日地平均距离为 149,597,870 公里，大约为 15,000 万公里。

【如何测量地球到太阳的距离】

据国外媒体报道，太阳距离我们有多远 ?这个问题看似简单但回 答起来难度

却不小，值得一提的是太阳与地球的距离曾困扰了我们超 过 2000 年。通过现代天文学的知识我们知道，太阳与地球之间的距离 为一个天文单位，即

149,597,870,700 米，约等于 1.5 亿公里，但过 去的天文学家在没有如此精确的

测量技术前提下几乎无法获得准确的 日地距离，这就导致了我们对宇宙其他天体的


观测出现误差，因为我 们都用天文单位来衡量我们与其他天体的距离。

事实上，古希腊的思想家最早开始构想宇宙的模型，其中一个就 是日地距

离，当时科学家通过肉眼观测来判断太阳与我们的距离。比 如日食时月亮几乎将太阳完全覆盖，通过视觉观测与简单计算来推测 日地距离，但是太阳过于明亮，导致这样的观测计算存有较大的误差。 公元前 2 世纪中叶希腊天文学家开始用视差法观测天体距离，即从两 个不同的角度观测，首先应用的是地球与月球的距离，因为视差会形 成三角形，通过三角函数能够解出地球和月球之间的距离，但这个方 法几乎无法获得真实值，因为如果角度估计有误，在如此大的距离上 误差会成倍放大。

在接下来一千多年内我们对日地距离的观测仍然没有较大的进展， 到了 18 世纪，我们对科学的理解开始起步，开普勒和牛顿的发现让我 们寻找到测量日地距离的一个新方法。科学家发现利用金星凌日能够 计算出日地距离，即金星通过太阳盘面，通过对 1769 年上尉詹姆斯 - 库克在塔希提岛上观测金星凌日的研究，以及

1761 年时对凌日的观测， 法国天文学家拉郎德收集到计算出日地距离的所有数据，

第一次精确 给出了日地距离的值： 1.53 亿公里，与当前的 1.49 亿公里非常接近， 误差控制在 3%之内。

到了 2012 年，我们通过更加先进的观测技术再次利用金星凌日 计算出更加

精确的日地距离，即 149,597,870,700 米，于是我们能够 用这个天文单位来衡量宇宙间其他天体的距离。从中能够看出，日地 距离是一个非常重要的天文学单位，是我们探索深空的重要基石。推 荐阅读：太阳系九大行星大小

关于太阳的未来】

太阳上绝绝大部分的氢正逐渐燃烧转变为氦，能够说太阳正处于 最稳定的主

序星阶段。

对太阳这样质量的恒星来说，主序星阶段约可持续 110 亿年。恒 星因为放出

光而慢慢地在收缩，而在收缩过程中，中心部分的密度就 会增加，压力也会升高，使得氢会燃烧得更厉害，这样一来温度就会 升高，太阳的亮度也会逐渐增强。太阳自从 45 亿年前进入主序星阶段 到如今，太阳光的亮度增强了 30%，预计今后还会继续增强，使地球温 度持续升高。

65 亿年后，当太阳的主序星阶段结束时，预计太阳光的亮度将是 如今的2.2


倍，而地球的平均温度要比如今高 60C左右。届时就算地 球上仍有海水，恐怕也快被蒸发光了。若仅从平均温度来看，火星反 而会是最适宜人类居住的星球。在主序星阶段，因恒星自身引力而造 成收缩的这股向内的力和因燃烧而引起的向外的力会互相牵制而达到 平衡。但在 65 亿年后，太阳中心部分的氢会燃尽，最后只剩下其周围 的球壳状部分有氢燃烧。在球壳内不再燃烧的区域，因为抵消引力的 向外的力减弱而开始急速收缩，此时太阳会越来越亮，球壳外侧部分 因受到影响而导致温度升高并开始膨胀，这便是另一个阶段 -- 红巨星 阶段的开始。红巨星阶段会持续数亿年，其间太阳的亮度会达到如今 的 2000倍，木星和土星周围的温度也会升高，木星的冰卫星以及作为 土星特征的环都会被蒸发得无影无踪，最后，太阳的外层部分甚至会 膨胀到如今的地球轨道附近。

另一方面，从外层部分会持续放出气体，最终太阳的质量会减至 主序星阶段

的 60%。因太阳引力减弱之故，行星开始远离太阳。当太阳 质量减至原来的 60%时，行星和太阳的距离要比现在扩大 70%。这样一 来，虽然水星和金星被吞没的可能性极大，但地球在太阳外层部分到 达之前应该会拉大距离而存活下来，火星和木星型行星 （ 木星，土星， 天王星，海王星 ） 也会存活下来。

像太阳这般质量的星球，在其密度已变得非常高的中心部分只会 收缩到一定

水准，也就是温度只会升高到某种水准，中心部分的火会 逐步消失。太阳逐渐失去光芒，膨胀的外层部分将收缩，冷却成致密 的白矮星。通过红巨星时代考验而存留下来的行星将会继续围绕太阳 运行，所有一切都将被冻结，最后太阳系迎接的将会是寂静状态的结 束。

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