Astronomia, come misurare la distanza nell'Universo: UA, AL e PC

Astronomia, UniversoVi sono diversi modi per classificare gli "astri del cielo". In base alla luminosità o al diametro/raggio, alla densità o alla massa.

Come si misura, invece, la distanza tra due pianeti o tra una stella e una supernova, tra il Sole e la Terra?

Spesso abbiamo sentito parlare di anni luce, che ci appare "strana" come unità di misura della distanza dato che è basata sul tempo: se un sistema solare fosse distante da noi 100 anni luce, vorrebbe dire che per raggiungerlo dovremmo impiegare 100 anni, a patto che si viaggi alla velocità della luce (299.792 km/s, chilometri al secondo).

Ma ve ne sono altri di metodi per tali misurazioni dello Spazio, come ad esempio UA, cioè le "unità astronomiche", e il Parsec (PC). Vediamoli tutti insieme:

  • Anno Luce
  • Unità Astronomica
  • Parsec

Distanze nell'Universo: misura con l'anno luce (AL)

AL equivale alla distanza percorsa in un anno dalla luce; nel vuoto la velocità è di 299.792.458 m/s (metri al secondo). Un anno luce è pari a circa 9.500 miliardi di km (chilometri).

Ad esempio, la stella più vicina al nostro Sistema Solare è Proxima Centauri, la cui luce impiega 4,3 anni per arrivare sulla Terra.

Distanze nell'Universo: misura con l'unità astronomica (UA)

L'UA corrisponde alla distanza (media) che c'è tra la Terra e il Sole. Il suo valore è di 149.000.000 km. Solitamente si utilizza tale metodo per le misurazioni all'interno del Sistema Solare, ma non è inusuale che venga adottata anche per le distanze al di fuori di esso. Non rientra tra le unità di base del sistema internazionale, ma è ampiamente diffusa tra gli astronomi da alcuni decenni.

Per fare qualche esempio, possiamo dire che Marte si trova ad una distanza di 1,524 UA dal Sole, mentre Giove a 5,209 UA, Saturno 9,539 UA e Plutone 39,44 UA.
L'oggetto creato dall'uomo, che si trova più lontano dalla Terra, è la sonda spaziale Voyager 1: nel luglio 2017 era a 139 UA da noi, quindi quasi quattro volte la distanza tra Plutone e il Sole. E ancora, il centro della nostra galassia, la Via Lattea, si trova a 1 miliardo e 700 milioni di UA da noi, che equivalgono a 26.881 AL (anni luce).

Distanze nell'Universo: misura con il Parsec (PC)

Qui è un po' più complicato da capire, poiché il parsec corrisponde alla distanza dalla Terra che avrebbe una stella con una parallasse annua di un secondo di un arco (il nome deriva proprio dalla definizione, Par. Sec.) . In pratica equivale a 206.993 volte la distanza tra Sole e Terra e a 3,6 anni luce. Il metodo è nato nel 1913 dall'idea di Herbert Hall Turner, astronomo inglese.

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Che rapporto c'è tra le varie unità di misura astronomica?

  • 1 UA = 0,0000158 AL
    1 UA = 0,0000048 AL
  • 1 AL = 63.240 UA
    1 AL = 0,31 PC
  • 1 PC = 205.993 UA
    1 PC = 3,26156 AL

Come si calcolano le distanze con oggetti così lontani?

Si adopera un sistema trigonometrico, tramite il quale si calcola l'angolo del vertice di un ipotetico triangolo la cui base è formata, ad esempio, da due punti sul nostro pianeta. Al vertice ci sarà l'oggetto astronomico (la stella, la Luna, il sole...) del quale si vuole conoscere la distanza.

 Calcolo trigonometrico delle distanze

Ovviamente, più l'oggetto da misurare è lontano e maggiore deve essere la base dell'ipotetico triangolo, ossia la distanza tra i due punti di osservazione (A e B).

Ad esempio, per calcolare grandi distanze si prende una misurazione a gennaio e una a luglio, quando la Terra avrà compiuto mezzo giro intorno al Sole (sei mesi). Il nostro punto A corrisponderebbe alla misurazione di gennaio (punto di Perielio, minima distanza dal Sole), mentre il punto B a quella di luglio (punto di Afelio, massima distanza dal Sole); la base del triangolo sarà quindi la distanza tra il punto in cui la Terra di trova a gennaio e il punto in cui la Terra si trova a luglio, tra A (Perielio) e B (Afelio).

Insomma, tanta matematica!