W związku z misją mknącej ku rubieżom Układu Słonecznego sondy New Horizons, coraz częściej dostaję różne pytania. Jedno powtarza się szczególnie często: dlaczego do diaska, słynny Kosmiczny Teleskop Hubble’a potrafi wykonać fotografie odległych o tysiące lat świetlnych obiektów w oszałamiającej rozdzielczości, ale nie radzi sobie z uwiecznieniem leżącego w naszym systemie Plutona? 

Powyższe pytanie pokazuje, że mimo miliona filmów, animacji i grafik, kosmiczna skala wiel­ko­ści wciąż pozo­staje poza ludzką intuicją. Roz­pa­trzmy to.

Owszem, Pluton leży o kilka rzędów wiel­ko­ści bliżej nas niż piękne mgławice foto­gra­fo­wane przez tele­skopy kosmiczne. Dla uśred­nie­nia możemy przyjąć, że od planety kar­ło­wa­tej oddziela nas dystans 5 miliar­dów kilo­me­trów. To sporo w skali lokalnej, bo lekko licząc szes­na­ście tysięcy razy więcej niż odle­głość między Ziemią a Księ­ży­cem.

Dla kon­tra­stu, jako przykład obiektu namięt­nie uwiecz­nia­nego przez HST wybierzmy powszech­nie znaną Mgławicę Kraba. Pozo­sta­łość po super­no­wej znajduje się mniej więcej 6 tysięcy lat świetl­nych stąd, czyli… 57 biliar­dów kilo­me­trów. W takim zesta­wie­niu, droga z naszej planety do Plutona to 0,000008% dystansu jaki oddziela nas od Kraba. Nic dziwnego, że dys­pro­por­cja między jakością dwóch poniż­szych zdjęć pocho­dzą­cych z Hubble’a, wydaje się podej­rzana:
krab i pluton5Chcąc wywołać jeszcze większy szok można przy­wo­łać jeszcze lepsze przy­kłady. Dajmy na to, wykonany nie tak dawno, ostry jak brzytwa obraz galak­tyki Andro­medy, od której dzieli nas przecież aż 2,5 mln lat świetl­nych. Ale na razie skupmy się na Mgławicy Kraba i Plutonie.
krab i pluton3Po uświa­do­mie­niu sobie różnicy w dystan­sach, przejdźmy do drugiej klu­czo­wej infor­ma­cji, czyli wiel­ko­ści rze­czo­nych obiektów. Mgławica roz­po­starta jest na prze­strzeni 11 lat świetl­nych (104 bln km), podczas gdy średnica Plutona wynosi skromne 2,3 tys. km – zatem mamy do czy­nie­nia ze skałą nie­prze­kra­cza­jąca roz­mia­rami połowy naszego kon­ty­nentu lub 2/3 średnicy Księżyca. Teraz wystar­czy pomęczyć trochę kal­ku­la­tor aby prze­ko­nać się, że planeta kar­ło­wata jest mniejsza od M1 aż 45 miliar­dów razy! Pod­su­mujmy:
  • Pluton jest 45 miliar­dów razy mniejszy od Kraba
  • Krab leży 11 milionów razy dalej od Ziemi niż Pluton
Równie dobrze możemy pytać czy łatwiej zaob­ser­wo­wać Mount Everest z dystansu 11 km czy pałeczkę E.coli z odle­gło­ści 1 mili­me­tra – bo mniej więcej z takimi pro­por­cjami mamy tu do czy­nie­nia. Liczby nie kłamią: spo­glą­da­jąc na nocne niebo macie znacznie większe szanse zobaczyć daleką mgławicę niż skałę z krańca Układu Sło­necz­nego. Do tego należy dodać, że olbrzy­mia chmura gazów i pyłów świeci własnym blaskiem (a to bardzo ważne), podczas gdy Pluton pozo­staje smutnym i ciemnym światem. To samo rozu­mo­wa­nie pozwala pojąć dlaczego nawet gołym okiem prędzej potra­fimy wypa­trzyć galak­tykę Andro­medy niż więk­szość bliskich planet. Mimo gigan­tycz­nego dystansu, M31 jest tak wielka, że na nie­bo­skło­nie zajmuje powierzch­nię nie mniejszą od Księżyca.

Na szczę­ście zbliża się kres naszej igno­ran­cji, bo hubble’owskie foto­gra­fie już niebawem zostaną zastą­pione o niebo lepszymi zdję­ciami New Horizons, wyko­na­nymi z bliskiej odle­gło­ści kil­ku­na­stu tysięcy kilo­me­trów. Ale o tym następ­nym razem.

podpis-czarny

  • Fol­low­The­Smoke

    Adamie, czy przy­pad­kiem ten smutny Pluton nie jest bardziej kulą lodu, niż skałą, jak to piszesz w artykule? 🙂

    Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

    • http://www.kwantowo.pl/ Adam Adamczyk

      I lodu i skał, choć dokładne pro­por­cje praw­do­po­dob­nie poznamy za kilka dni.

      Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

  • Rysio

    Pomie­sza­nie z poplą­ta­niem, z artykułu wynika, że “6 tysięcy lat świetl­nych stąd, czyli jakieś… 57 bilionów kilo­me­trów” a z drugiej strony “11 lat świetl­nych (104 bln km)”.
    No i od “galak­tyki Andro­medy dzieli nas przeszło 2,5 mln km”.
    Mnie się zdawało, że nieco więcej… tak koło 9,5 biliona razy więcej. No to kto tu nie ogarnia kosmicz­nej skali? 🙂

    Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

    • http://www.kwantowo.pl/ Adam Adamczyk

      Prze­pra­szam, oczy­wi­ście chodziło o 2,5 mln lat świetl­nych. Już popra­wiam.

      Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

      • Ok

        Myślę że spoko. Mogę wbić nos w biurko ale raczej żadnej bakterii nie zauważę 😀 nato­miast myślę że ujrzeć naj­wyż­szą górę świata z 11 kilo­me­trów to żaden wyczyn.

        Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

  • m

    chyba naj­le­piej byłoby te zależ­no­ści przed­sta­wić w stop­niach kątowych.,

    Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

    • http://www.kwantowo.pl/ Adam Adamczyk

      Owszem, ale te dane są powszech­nie dostępne w każdym prze­wod­niku astro­no­micz­nym i o ile się nie mylę także w sieci.

      Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

  • Wła­dy­sław Sadowski

    Łatwiej mają też do zro­zu­mie­nia ludzie, którzy cierpią na wady wzroku, zwłasz­cza na nad­wzrocz­ność. Hubble “cierpi” właśnie na to scho­rze­nie, i zde­cy­do­wa­nie łatwiej mu wyostrzyć odległe obiekty, niż te leżące blisko niego. Dlatego też z Hubble’a nie zoba­czymy ani lądow­nika na księżycu, ani super jakości pozo­sta­łych planet układu sło­necz­nego.

    Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

  • Wacieńka

    Galak­tyka w Andro­me­dzie ma na naszym niebie rozmiary równe 6 śred­ni­com Księżyca w pełni. Nie­wi­dzimy tego bo wypeł­nia­jące ją gwiazdy i inne obiekty świecą zbyt słabo.

    Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0