Орбіта Землі

Схематичне порівняння геоцентричної та геліоцентричної систем

Значна частина стародавніх вчених дотримувалася так званої геоцентричної системи, в якій Земля є центром Всесвіту і навколо неї обертаються всі небесні тіла.

Вперше ідею, що Земля рухається орбітою навколо Сонця, так званий геліоцентризм, висловив давньогрецький астроном Аристарх Самоський у III ст. до н. е. Спостерігаючи за місячним затемненням, він зробив висновок, що діаметр Сонця більший за діаметр нашої планети у двадцять разів (насправді в 109 разів). Отримавши такі розміри, він вирішив, що було б дивним якби більше Сонце оберталося навколо меншої Землі, а не навпаки.[2]

Ідея геліоцентризму висловлена ним у праці «Про величини і відстані Сонця і Місяця» не набула розповсюдження. Одним із контраргументів за часів античності була відсутність паралаксу зірок. Адже якщо Земля обертається навколо такого далекого Сонця, то кути між зорями мають суттєво змінюватися в залежності від місця спостерігача на орбіті. Також теорія геліоцентризму не могла передбачити рух планет з достатньою точністю. Вважалося, що всі орбіти є коловими, а це суперечило спостереженням. У теорії геоцентризму подібну проблему вирішували сферами, що рухаються навколо сфер. Впродовж тисячоліть ці аргументи та авторитет Птолемея, Платона й Арістотеля не давали розвинутися ідеї геліоцентризму. Ці ж аргументи наводили і в часи Коперника.

Завдяки праці Коперника «Про обертання небесних сфер» (лат. De revolutionibus orbium coelestium), виданої у 1534 році, теорія геліоцентризму відродилася знову. В астрономії почала утверджуватися думка, що Земля рухається по орбіті навколо Сонця.

Першим після Середньовіччя відстань між Землею та Сонцем спробував вирахувати астроном Тихо Браге, який був прихильником змішаної системи, зі стаціонарною Землею. Проте він вважав, що всі планети обертаються навколо Сонця, а саме світило обертається навколо Землі[2]. За його розрахунками ця відстань становила 8 млн км (8×10⁹ метрів). Пізніше його учень Йоган Кеплер отримав для відстані до Сонця значення 25 млн км (2.5×10¹⁰ метрів). Кеплер був прихильником геліоцентризму і, таким чином, з відстані до Сонця він отримав для протяжності земної орбіти значення 157 млн км (1.57×10¹¹ метрів). Ці дані були в шість разів меншими за реальні, але це були перші спроби обчислити науковими методами відстань до Сонця.[3]

В європейській науковій думці, попри зміщення Землі з центру світу, продовжувала панувати думка про ідеальні кола, які описують планети навколо Сонця. Проте у 1609 році Кеплер в праці «Нова астрономія» (лат. Astronomia nova) підсумував багаторічні власні спостереження за Марсом та спостереження Браге і зробив висновок про те, що Марс рухається еліптичною орбітою, в одному з фокусів якої є Сонце. Сам Кеплер думку про еліптичність орбіти висловлював лише щодо Марсу і не розповсюджував щодо Землі. Але думка щодо еліптичності земної орбіти вже витала в повітрі.

Нову спробу обчислити відстань до центру Сонячної системи здійснив у 1672 Джованні Кассіні. Порівнявши дані власних спостережень за Марсом здійсненні ним в Парижі та дані отриманні Жаном Ріше (фр. Jean Richer), які той провів у Французькій Гвіані, Кассіні виміряв паралакс Марса на фоні далеких зір. Знаючи паралакс і відстань до Марсу в момент спостережень Кассіні вирахував, що відстань від Землі до Сонця становить 140 млн км (1.4×10¹¹ метрів). Похибка склала лише 7%[3].

• Michael Zeilik, Stephen A. Gregory Introductory astronomy and astrophysics. — Saunders College Pub. — 1998.

• (укр.) Сюжет про рухи планети Земля по своїй орбіті та навколо власної осі — французький науково-популярний серіал «Всі на орбіту!» (фр. Tous sur orbite !).