O Sol é o coração do Sistema Solar. Todos os corpos do Sistema Solar - planetas, asteroides, cometas, etc. - orbitam em torno da nossa estrela. A distância da Terra ao Sol é chamada de unidade astronômica, ou UA, e é usada para medir distâncias no Sistema Solar. Uma UA foi definida como 149.597.870.700 metros.
Júpiter, por exemplo, está a 5,2 UA do Sol. Neptuno está a 30,07 UA do Sol. Nos limites do Sistema Solar, a Nuvem de Oort, o local de onde se pensa que os cometas sejam originários, está a 100.000 UA do Sol. A distância até à estrela mais próxima, Proxima Centauri, está estimada em cerca de 250.000 UA. No entanto, para medir distâncias maiores os astrônomos usam o ano-luz, ou a distância que a luz viaja num ano terrestre, que é igual a 63.239 UA. Por isso, Proxima Centauri está a aproximadamente 4,2 anos-luz de distância.
A Unidade Astronômica é a distância média da Terra ao Sol. A Terra completa uma revolução em torno do Sol a cada 365,25 dias - um ano. No entanto, a órbita da Terra não é um círculo perfeito; tem uma forma mais oval, uma elipse. Ao longo de um ano, a Terra move-se para mais perto do Sol e para mais longe do Sol. A maior aproximação da Terra ao Sol, o periélio, acontece no início de Janeiro e situa-se a 146 milhões de quilômetros. O ponto da órbita da Terra mais afastado do Sol tem o nome de afélio. É alcançado no início de Julho e situa-se a 152 milhões de quilômetros.
Descobrindo a distância
Historicamente, a primeira pessoa a medir a distância ao Sol foi Aristarco por volta do ano 250 AC. Mais recentemente, o astrónomo Christiaan Huygens calculou a distância da Terra ao Sol em 1653. Ele usou as fases de Vénus para descobrir os ângulos num triângulo Vénus-Terra-Sol. Por exemplo, quando Vénus aparece 50% iluminado pelo Sol, os três corpos formam um triângulo retângulo a partir da perspectiva da Terra. Ao adivinhar (e corretamente, por coincidência) o tamanho de Vénus, Huygens foi capaz de determinar a distância de Vénus à Terra e, ao saber essa distância, em conjunto com os ângulos do triângulo, foi capaz de medir a distância ao Sol. No entanto, dado que o método de Huygens foi parcialmente adivinhação e sem totalmente se apoiar em bases científicas, normalmente não recebe crédito.
Em 1672, Giovanni Cassini usou um método envolvendo paralaxe, ou diferença angular, para descobrir a distância até Marte e ao mesmo tempo descobriu a distância ao Sol. Ele enviou um colega, Jean Richer, para a Guiana Francesa enquanto permanecia em Paris. Mediram a posição de Marte relativamente às estrelas de fundo, e triangularam essas medições com a distância conhecida entre Paris e a Guiana Francesa. Assim que obtiveram a distância até Marte, conseguiram calcular a distância ao Sol. Como os seus métodos são mais científicos, Cassini geralmente recebe o crédito pela descoberta.
Nova equação
Com o aparecimento das naves espaciais e do radar, existem agora novos métodos para fazer medições diretas da distância entre a Terra e o Sol. A definição de UA tem sido "o raio de uma órbita circular Newtoniana imperturbável, em torno do Sol, de uma partícula com massa infinitesimal, movendo-se a uma média de 0,01720209895 radianos por dia (conhecida como constante Gaussiana)."
Além de tornar as coisas desnecessariamente complicadas, a definição estava dependente da relatividade geral. Usando a definição acima, o valor da UA muda dependendo da posição do observador no Sistema Solar. Se um observador em Júpiter usasse esta definição para calcular a distância entre a Terra e o Sol, a medição seria diferente da calculada na Terra em cerca de 1100 metros.
Em adição, a constante de Gauss depende da massa do Sol, e dado que o Sol perde massa à medida que liberta energia, o valor da UA varia juntamente com ela.
Em Agosto de 2012, a União Astronômica Internacional mudou a definição da Unidade Astronômica para um número simples: 149.597.870.700 metros. A medição tem por base a velocidade da luz, uma distância fixa que nada tem a ver com a massa do Sol. Um metro é definido como a distância percorrida pela luz num vácuo em 1/299.792.458 de segundo.
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