Güneş, içinde bulunduğumuz sisteminin kalbinde yer almakta. Güneş Sistemi'ndeki bütün cisimler - gezegenler, asteroitler, kuyruklu yıldızlar, vb. - farklı mesafelerle Güneş’in etrafında döner. Güneş’e en yakın gezegen Merkür’ün, kendi yörüngesinde Güneş'e en yakın olduğu mesafe 47 milyon kilometredir. Güneş sisteminin kabuğu olan Oort Bulutu'ndaki cisimler, Güneş’ten yaklaşık 15 trilyon kilometre kadar uzakta olabiliyor. Peki Güneş ve Dünya arasındaki mesafe ne kadar?
Dünya, Güneş’in Oort Bulutu’na olan uzaklığının 100.000 kat daha yakınında bulunuyor, yani bu mesafe ortalama 149.597.870 km. Bu mesafeye, Güneş Sistemi'nde uzaklıkları ölçmek için kullanılan “astronomik birim (İngilizce kısaltması AU)” deniyor:
- 1 AU = 149 milyon 597 bin 870 kilometre
Bu birime göre Jüpiter, Güneş’in 5,2 AU uzağında. Neptün, Güneş’in 30,07 AU uzağında. NASA'ya göre, bize en yakın yıldız olan Proxima Centauri'ye olan uzaklık 268 bin 770 AU olarak hesaplanıyor. Bununla birlikte, daha uzun mesafeleri ölçmek için, gökbilimciler ışık yıllarını veya ışığın bir yılda kat ettiği mesafeyi kullanırlar. Yani Proxima Centauri yaklaşık 4,25 ışık yılı uzaklıkta yer alır.
1 ışık yılı = 63,239 AU
Dünya yörüngesi ve Güneş ile aramızda sürekli değişen mesafeler:
AU biriminin, Dünya ve Güneş arasındaki ortalama mesafe olduğunu söylemiştik. Dünya, 365,25 günde bir Güneş'in etrafında tam tur atıyor. Ancak Dünya'nın yörüngesi mükemmel bir çember değil, daha çok oval veya elips şeklindedir. Bir yıl boyunca, Dünya bazen güneşe daha yakın olur, bazen de daha uzak olur. Dünya'nın “günberi (perihel)” adı verilen Güneş'e en yakın yaklaşımı ocak ayının başında gerçekleşiyor ve yaklaşık 146 milyon kilometre kadar yaklaşıyor. Dünya’nın Güneş’e en uzak olduğu noktaya da “günöte (afel)” denir ve Temmuz ayının başlarında gerçekleşir. Dünya bu noktadayken hemen hemen 1 AU’dan fazla, yaklaşık 152 milyon kilometre uzaklıkta olur.
- Günberi mesafesi: 146 milyon kilometre
- Günöte mesafesi: 152 milyon kilometre
Dünya ve Güneş arasındaki mesafeyi bulmak için yapılan girişimler:
Yazılı tarihe göre Güneş’e olan mesafeyi ilk ölçen kişi Yunan astronom Sisamlı Aristarkus’tur. Ölçümünü M.Ö. 250 yılı civarında yapmıştır. Güneş’in ve Ay’ın boyutlarını ve mesafelerini ölçmek için ayın evrelerini kullanmıştır. Ay’ın uzanım açılarını ölçerek Güneş’in Ay’dan 19 kat daha uzakta olacağını, bu sebeple 19 kat daha büyük olacağını varsaydı. Fakat gerçekte Güneş, Ay’dan 400 kat daha büyük. Aristarkus’un yanılgısı, Yer atmosferinin kırılmasını gözönüne almamış olmasıydı.
Aristarkus yine de yaptığı gözlemlerle cisimlerin boyut ve uzaklıklarını anlamak için bir temel oluşturmuştu. Bu temel, zamanında kesin olmasa da, Dünya’nın Güneş’in etrafında döndüğünü düşünmesini sağladı. Bu düşünce 1700 yıl önce Nikolas Kopernik tarafından sunulan Güneş merkezli sistem teorisinden önce ortaya çıkmıştı.
1653 yılında, gökbilimci Christiaan Huygens, Dünya'dan Güneş'e olan mesafeyi hesapladı. Venüs-Dünya-Güneş üçgeninde açıları bulmak için Venüs'ün evrelerini kullandı. Örneğin, Venüs, Güneş tarafından yarı aydınlatılmış göründüğünde, üç cisim Dünya'nın bakış açısından bir dik üçgen oluşturmuş oluyordu. Venüs'ün büyüklüğünü doğru bir şekilde tahmin ederek, Venüs'ten Dünya'ya olan mesafeyi belirleyebildi. Bunun sonucunda üçgenin yaptığı açılardan Güneş’e olan mesafeyi de ölçebildi. Ancak Huygens'in yöntemi kısmen tahmin üzerine olduğundan ve tamamen bilimsel olarak temel alınmadığından ismini çok duyamazsınız.
1672'de Giovanni Cassini, Mars'a olan mesafeyi bulmak için paralaks (kısaca açısal fark) içeren bir yöntem kullandı ve aynı zamanda güneşe olan mesafeyi de buldu. Paris'te kalırken meslektaşı Jean Richer'ı Fransız Guyanası'na gönderdi. Mars’ın, arka planda bulunan yıldızlara bakarak yerini hesapladılar. Sonrasında bu hesabı, Paris ve Fransız Guyanası arasındaki bilinen mesafeyle birleştirerek bir üçgen oluşturdular. Böylece Mars’a olan uzaklığın bulunmasıyla Güneş’e olan uzaklıkta bulunabilecekti. Bu yöntem daha bilimsel olduğundan bu abimizin ismini daha çok duymaktayız.
Her şey tamam da... Gidemediğimiz bir yer ile aramızdaki mesafeyi nasıl ölçüyoruz?
Uzay araçlarının ve radarların ortaya çıkmasıyla, Dünya ile Güneş arasındaki mesafenin ölçümünü yapmak için daha kesin sonuç veren yöntemler oluştu. Dolayısıyla yeni yapılan gözlemlerle Güneş’in yavaş yavaş kütlesini yitirdiği, Dünya'nın yörüngesel dolanım süresinin de arttığı sonucuna varılmıştır. Bu da astronomik birimin git gide küçüldüğü (yılda yaklaşık 1 cm.) anlamına gelir. Astronomik birimin eski tanımında bulunan Gauss sabitindeki belirsizlikten dolayı, Güneş'in kütlesi tam olarak bilinememektedir.
Bu nedenle, Uluslararası Astronomi Birliği, astronomik birimin tanımını düz bir sayı yapmak için Ağustos 2012'de oylama yapmış ve sayı 149.597.870.700 metre olarak belirlenmiştir. Ölçümde artık Güneş’in kütlesiyle ilişki kesilmiş olup, hiçbir zaman değeri değişmeyen ışık hızı baz alınmıştır. Bilim insanları da yeni tanımın eskisine göre daha anlaşılabilir olduğu konusunda hemfikir durumdadırlar.
