Dzień świetlny to odległość, jaką światło pokonuje w próżni w ciągu jednego dnia: około 25,9 miliarda kilometrów, czyli około 173 razy tyle, ile wynosi odległość od Ziemi do Słońca. Podobnie jak lepiej znany rok świetlny, jest to jednostka długości, a nie czasu. Odległości podane w czasie świetlnym informują też, ile czasu zajmuje ich przebycie światłu lub sygnałowi radiowemu.

Definicja

Dzień świetlny wynika z dwóch dokładnych wartości. Światło w próżni porusza się z prędkością dokładnie 299 792 458 metrów na sekundę, a sam metr jest zdefiniowany na podstawie tej prędkości: to odległość, jaką światło pokonuje w 1/299 792 458 sekundy. Międzynarodowa Unia Astronomiczna (IAU), która ustala jednostki w astronomii, przyjmuje, że dzień ma dokładnie 86 400 sekund.

Pomnożenie obu wartości daje dokładnie 25 902 068 371,2 kilometra. To około 173 jednostek astronomicznych (au), przy czym 1 au to dokładnie 149 597 870 700 metrów, czyli wartość bliska średniej odległości Ziemi od Słońca. IAU definiuje rok świetlny jako odległość, jaką światło pokonuje w roku juliańskim liczącym 365,25 dnia, więc rok świetlny to dokładnie 365,25 dnia świetlnego.

Porównania rozmiarów

• Światło pokonuje średnią odległość od Ziemi do Księżyca w około 1,3 sekundy, więc dzień świetlny jest około 67 000 razy dłuższy niż ta odległość.
• Dzień świetlny jest około 173 razy dłuższy niż odległość od Ziemi do Słońca, którą światło słoneczne pokonuje w około 8 minut i 19 sekund.
• Dzień świetlny jest około 5,8 raza dłuższy niż odległość od Słońca do Neptuna, najdalszej planety. Neptun krąży w odległości około 30 au od Słońca.
• W najdalszym punkcie swojej orbity kometa Hale’a-Boppa znajdzie się około dwóch dni świetlnych od Słońca.
• Samochód jadący bez przerwy z prędkością 100 kilometrów na godzinę potrzebowałby około 30 000 lat, żeby pokonać jeden dzień świetlny.

Voyager 1 w odległości jednego dnia świetlnego

NASA przewiduje, że jej sonda kosmiczna Voyager 1, wystrzelona w 1977 roku, znajdzie się w odległości jednego dnia świetlnego od Ziemi 18 listopada 2026 roku. Będzie to pierwszy obiekt stworzony przez ludzi, który dotrze tak daleko. Podróż potrwa wtedy 49 lat, dwa miesiące i 11 dni.

Z takiej odległości polecenie radiowe wysłane z Ziemi potrzebuje całego dnia, żeby dotrzeć do sondy, a odpowiedź wraca kolejny dzień. Bliźniacza sonda Voyager 2 poleciała inną trasą, aby odwiedzić Urana i Neptuna. Oczekuje się, że w listopadzie 2035 roku znajdzie się w odległości jednego dnia świetlnego od Ziemi.

Światło jako miara

Nic nie porusza się szybciej niż światło, dlatego czas świetlny sprawdza się jako skala ogromnych odległości w kosmosie. To samo dotyczy fal radiowych, które poruszają się z taką samą prędkością. Sygnał radiowy między Ziemią a Marsem biegnie od 3 do 22 minut, zależnie od tego, w którym miejscu swoich orbit znajdują się obie planety.

Astronomowie używają całej rodziny takich jednostek. Księżyc jest oddalony o około 1,3 sekundy świetlnej, a Słońce o około 8,3 minuty świetlnej. Proxima Centauri, najbliższa gwiazda poza Słońcem, jest oddalona o około 4,24 roku świetlnego, czyli o około 1550 dni świetlnych.

Źródła

• Speed of light in vacuum. NIST CODATA, 2022.
• SI base unit: metre. Bureau International des Poids et Mesures.
• Measuring the Universe. International Astronomical Union.
• Voyager 1: What Is a Light-Day. NASA Science, 2026.
• Neptune Fact Sheet. NASA.
• Small-Body Database Lookup: C/1995 O1 (Hale-Bopp). NASA Jet Propulsion Laboratory, 2022.
• C/1995 O1 (Hale-Bopp). IAU Minor Planet Center, 2025.