НОА 2008, II кръг (областен), 7–8 клас — Задача 4

• Годишната промяна на вида на звездното небе (косвено доказателство); промяната на видимите ъглови размери на Слънцето и различната продължителност на сезоните; годишният паралакс на звездите (най-категоричното доказателство); годишната аберация на светлината; пряко наблюдение от космически кораби, изпратени достатъчно далеч от Земята.

Най-простото наблюдение, което може да се направи, е да се проследи изменението на вида на звездното небе през нощта в рамките на една година. Поради обикалянето на Земята около Слънцето, в различни моменти от годината неосветената от Слънцето, или нощна половина на нашата планета е обърната в различни посоки към звездите. Това, обаче, е само косвено доказателство. Защитниците на геоцентричната система биха го оборили със своята древна теория за кристалната сфера, върху която са закрепени звездите, и която се върти около Земята. За по-категорични доказателства са нужни по-точни наблюдения, изискващи прецизната съвременна наблюдателна техника.

В течение на годината видимите ъглови размери на Слънцето се променят. Следователно Земята ту се приближава, ту се отдалечава от него, движейки се по своята елиптична орбита. В интерес на истината, и това би могло да се счита за несигурно доказателство. Още в древността е било открито, че годишните сезони имат различна продължителност. Древногръцкият математик Аполоний е обяснявал това с предположението, че Слънцето обикаля по кръгова орбита около Земята, но Земята е леко изместена от центъра на тази орбита (вижте задача 2 за 9-10 клас от II кръг на IX Национална олимпиада по астрономия).

Видимото паралактично отместване на звездите при движението на Земята около Слънцето е много по-категорично доказателство. То не само потвърждава движението на Земята, но и отхвърля представата за сферата на звездите, според която всички звезди са еднакво отдалечени от нас. Паралактичното отместване зависи от разстоянията до звездите и днес го използваме, за да измерим тези разстояния. Впрочем, астрономите от по-далечното минало са имали идеята, че такова отместване на звездите трябва да се наблюдава при движение на Земята около Слънцето. Неточните наблюдателни инструменти не са им позволявали да открият паралактично отместване при нито една звезда и това е служило като аргумент в подкрепа на геоцентричната система.

Преди паралактичното отместване е било открито друго видимо годишно отместване на звездите, причинено от аберацията на светлината. То също може да послужи като доказателство за движението на Земята около Слънцето.

Могат да се предложат и начини за пряко наблюдение на движението на Земята около Слънцето от космически кораби, които са изпратени на достатъчно далечно разстояние, така че собственото им орбитално движение около Слънцето да не оказва съществено влияние при наблюдението.