Jednostka astronomiczna

Informacja
Astronomiczna jednostka długości

System	Astronomiczny układ jednostek
Jednostką…	długość
Symbol	au (zalecane przez UAI od 2012 r. i zatwierdzone tylko przez BIPM; zwykle w języku angielskim i innych językach) ; ua (wcześniej zalecany przez UAI, do 2012 r.; nadal używany w języku francuskim i innych językach) ; AU i UA (czasami również używane) .

Astronomiczny jednostkę długości , lub częściej jednostki astronomicznej (w języku angielskim : jednostka astronomiczna (długości) ), to jednostka długości od astronomicznej systemu jednostek ; odpowiada w przybliżeniu odległości Ziemi od Słońca, czyli około 150 milionów kilometrów . Nadal powszechnie mówi się „ au ”, „AU”, „ua” lub „UA”, gdzie „ au ” jest właściwie jedynym zapisem zatwierdzonym przez Międzynarodowe Biuro Miar i Wag , i to od 2012 roku; „Ua” to ocena zalecana przez Międzynarodową Unię Astronomiczną przed 2012 rokiem.

Jest używany głównie do wyrażania odległości między ciałami niebieskimi w Układzie Słonecznym, jak również między tymi znajdującymi się w innych układach planetarnych . To jest historycznie na podstawie odległości pomiędzy Ziemią a Słońcem i został ustanowiony w 1958 roku Podczas 28 -tego Zgromadzenia Ogólnego Międzynarodowej Unii Astronomicznej , która odbyła się późnoSierpień 2012w Beijing , Chiny , jednostka astronomiczna definiuje się jako dokładnie 149597870700 m (zalecana wartość stała) ( to jest 149,6 Gm , 4,848 1 x 10 -6 komputera lub 15.812 x 10 -6 al ). Rok świetlny jest więc wart około 63 241 jednostek astronomicznych.

Definicja

Jako pierwsze przybliżenie (zakładając, że masa planet jest nieistotna w porównaniu do Słońca), Ziemia ma eliptyczną orbitę wokół Słońca, którego prawo czasowe zawarte jest w prawach Keplera ; dla większej precyzji bierzemy pod uwagę interakcje między planetami oraz siłę wywieraną przez planety na Słońce. Wydaje się zatem, że Ziemia nie znajduje się w stałej odległości od Słońca. Aby uzyskać stałą wartość, pierwotnie zdefiniowano ją jako średnią między minimalną a maksymalną odległością Ziemia-Słońce w ciągu roku - innymi słowy, półoś wielka orbity Ziemi.

W języku angielskim i innych językach, symbol „au” lub „” jest używany i Międzynarodowej Unii Astronomicznej zaleca się jego 28 th Zgromadzenie Ogólne, że symbol „do” jest obecnie jedynym być używany do określenia jednostki astronomicznej. Jednak symbol „ua” był wcześniej rekomendowany przez Międzynarodowe Biuro Miar , międzynarodową normę ISO/IEC 80000 oraz Międzynarodową Unię Astronomiczną . Notacja „ua” pozostaje częsta w języku francuskim.

1976

W 1976 roku , podczas XVI -tego Zgromadzenia Ogólnego Międzynarodowej Unii Astronomicznej, jednostka astronomiczna jest zdefiniowana w następujący sposób:

„Astronomiczna jednostka długości lub jednostka odległości (A) to długość, dla której stała grawitacyjna Gaussa ( k ) przyjmuje wartość 0,017 202 098 95, gdy jednostkami miary są astronomiczne jednostki długości, masy [ masy słonecznej ( S)] i godzinę [ dzień lub dzień (D)]. Te wymiary od k 2 [W kwadratowy grawitacyjnego stałej Gaussa] stanowią te, w [uniwersalnego] Stała ciężkości (G), to znaczy ”

{\ styl wyświetlania L ^ {3} \; M ^ {-1} \; T ^ {-2}}

Matematycznie zatem definicja ta staje się:

k = 0 {,} 017 \; 202 \; 098 \; 95 \; A ^ {{{\ frac {3} {2}}}} \; D ^ {{- 1}} \; S ^ {{ - {\ frac {1} {2}}}}

W ten sposób określono, jednostka astronomiczny jest odległość od słońca z cząstek z masy Pomijalna na orbicie nie zakłócone i że mają okres obiegu 898 365,256 3 dni (A Gaussa rok ). Ten pierwszy wyraźny oficjalna definicja jednostki astronomicznej uwzględnia ewolucję pomiarów odległości, używając k zdefiniować jednostkę astronomiczną była używana od czasów XIX -tego wieku, zanim został oficjalnym w 1938.

Jego zalecana wartość to wtedy:

1 \; {\ mathm {ua}} = A = 1 {,} 495 \; 978 \; 70 \ razy 10 ^ {{11}} \; {\ mathrm {m}}

lub 149 597 870 000 metrów.

Otrzymuje się go w następujący sposób:

1 \; {\ mathrm {ua}} = A = c \ cdot T_ {A}

z :

$vs$ , prędkość światła w próżni , równa 299 792 458 metrów na sekundę;
$TWÓJ}$ , czas światła dla jednostki odległości, równy 499.004 782 sekundy.

Zmierzona wartość

Najnowsze wyniki pomiarów

A w metrach	Efemerydy
149 597 870 684 ± 30	JPL DE102
149 597 870 660 ± 2	JPL DE118, DE200
149 597 870 620 ± 180	Krasiński 1993
149 597 870 691 ± 6	JPL DE405
149 597 870 691,2 ± 0,2	IAA EPM2000
149 597 870 697,4 ± 0,3	JPL DE410
149 597 870 696,0 ± 0,1	IAA EPM2004
149.597.870.700,85...	JPL DE414

Definicje te, w połączeniu z obserwacjami radarowymi i śledzeniem z sond kosmicznych, umożliwiły oszacowanie jednostki astronomicznej na 149 597 870,700 ± 0,003 km .

Przez popularyzację uważa się, że jednostka astronomiczna mierzy około 150 milionów kilometrów. Jest to podróż trwająca nieco ponad 8 minut z prędkością światła .

Świecki wzrost

W 2004 roku rosyjscy astronomowie Georgij Krasinsky i Victor A. Brumberg wykazali za pomocą pomiarów radiometrycznych odległości Ziemi od planet Układu Słonecznego wzrost wartości jednostki astronomicznej o około 15 metrów na wiek. Podobnie jak w przypadku Księżyca, który oddala się od Ziemi (o 3,8 m na wiek), zjawisko to wywołane jest działaniem pływów, które spowalniają obrót Słońca i w konsekwencji stopniowo oddalają planety w celu zachowania całkowity moment pędu w systemie .

2012 - dokładna wartość ustalona

Podczas 28 -tego Walnego Zgromadzenia z Międzynarodowej Unii Astronomicznej , która odbyła się późnosierpień 2012w Pekinie , Chiny , jednostka astronomiczna jest definiowany jako dokładnie 149597870700 metrów . Reprezentuje to przebieg o czasie trwania 499 s (tj. 8 min 19 s ) do prędkości światła w próżni.

Posługiwać się

Jednostka astronomiczna służy do wyrażania odległości w Układzie Słonecznym lub w układach planetarnych.

Ponadto, ze względu na stosowane do pomiaru odległości gwiazd metody triangulacji , które za podstawę wzroku przyjmują średnicę orbity Ziemi, jednostka astronomiczna jest źródłem definicji parseka , który jest określany jako odległość przy w którym jednostka astronomiczna znajduje się pod kątem jednej sekundy kątowej .

Jest to jednostka zewnętrzna w stosunku do systemu międzynarodowego (SI), ale powszechnie stosowana w astronomii, której użycie jest akceptowane przez SI .

Odległości w Układzie Słonecznym

Średnia odległość planet Układu Słonecznego od Słońca

Rtęć : 0,38 au
Wenus : 0,72 do
Ziemia : 1,00 do
marzec : 1,52 do
Jupiter : 5,21 au
Saturn : 9,54 au
Uran : 19.18 do
Neptun : 30,11 do

(Te wartości są zaokrąglane do najbliższej setnej.)

Inne średnie odległości do Słońca

Marzec - Fobos: 0,000 06 do
Pluton - Charon: 0,000 13 Au
marzec - Deimos: 0,000 15 do
Eris - Dysnomia: 0,000 24 au
Hauméa - Hiʻiaka : 0.000 3 au
2005 HC4 : od 0,071 do 3,57 at
Pas asteroid : od 2 do 3,5 au
(4) Westa : 2,3 do
(3) Juno : 2,6 do
(1) Ceres : 2,7 do
(2) Pallas : 2,7 do
Pluton : od 29 do 49 do
Pas Kuipera : od 30 do 55 do
(136108) Hauméa : od 35,1 do 51,5 at
(136199) Eris : od 37,7 do 97,5 at
(136472) Makemake : od 38,5 do 52,8 at
Voyager 2 Sonda : 120.6 Au (Au11 maja 2019 r.)
Voyager 1 sonda : 145.6 Au (Au11 maja 2019 r.)
Chmura Oorta : około 50 000 au

Fabuła

Średnia odległość Ziemi od Słońca szacowana jest od czasów starożytnych. Według Archimedesa , Arystarch z Samos szacowana średnia odległość od Ziemi do 10.000 razy więcej promienia Ziemi . Na temat wymiarów i odległości Słońca i Księżyca , przypisywanych Arystarchowi, można uzyskać oszacowanie między 380 a 1520 promieniami Ziemi . W rzeczywistości Ziemia znajduje się około 23 000 promieni ziemskich od Słońca.

Szacunki średniej odległości Ziemi od Słońca (D) w promieniach równikowych Ziemi (D/R) od równikowej poziomej paralaksy Słońca

	Paralaksa	DR
Archimedes , Piasek Reckoner ( III th century BC. )	40″	10 000
Arystarch z Samos , rozmiarach i odległościach ( III th century BC. )		380-1 520
Hipparch ( II th century BC. )	7 dni	490
Posidonios ( I st wieku pne. ), Zgodnie Kleomedes ( I st Century)		10 000
Ptolemeusz ( II th century)	2′50″	1 210
Godefroy Wendelin ( 1635 )	15″	14 000
Jeremiasz Horrocks ( 1639 )	15″	14 000
Christian Huygens ( 1659 )	8,6 cala	24 000
Jean-Dominique Cassini i Jean Richer ( 1672 )	9,5″	21 700
Jerome de Lalande ( 1771 )	8,6 cala	24 000
Szymon Newcomb ( 1895 )	8,80″	23 440
Arthur R. Hinks ( 1909 )	8,807″	23,420
H. Spencer Jones ( 1941 )	8.790 ″	23 466
Dziś	8794 143″	23 455

Uwagi i referencje

Uwagi

parsec jest określony z jednostki astronomicznej stosunek między tymi dwoma jednostkami jest niezależna od wartości wybranej dla urządzenia astronomicznych.
Wyrażenie „pomijalna masa” odpowiada granicznemu przypadkowi problemu dwóch ciał, w którym tylko jedna z dwóch mas wywiera siłę na drugą.

Bibliografia

XXVIII XX Zgromadzenia Ogólnego Międzynarodowej Unii Astronomicznej, „ Rozdzielczość 2012 IAU B2 (wersja francuska): Zmiana definicji astronomicznej jednostkę długości ” [PDF] (dostęp 29 września 2014 ) .
(en) XXVIII Zgromadzenie Ogólne Międzynarodowej Unii Astronomicznej , „ Rezolucja UAI 2012 B2 : Redefinicja astronomicznej jednostki długości ” [PDF] (dostęp 29 września 2014 ) .
(w) " Międzynarodowy układ jednostek (SI) ", wydanie 9, 2019, strona 30, tabela 8, dostęp 4 kwietnia 2020 r.
Międzynarodowy Układ Jednostek Miar (SI) , Sèvres, Międzynarodowe Biuro Miar i Wag ,2019, 9 th ed. , 216 s. ( ISBN 978-92-822-2272-0 , czytaj online [PDF] ) , s. 33.
(pl + fr) XVI th Zgromadzenia Ogólnego Międzynarodowej Unii Astronomicznej, „ uchwał i zaleceń ” [PDF] , na iau.org (dostęp 29 września 2014 ) .
„Standardy numeryczne w astronomii fundamentalnej” [PDF] , obspm.fr.
(en) GA Krasinsky, EV Pitjeva, ML Sveshnikov i LI Chuniaeva, „ Ruch planet Staff z lat 1769-1988 i niektóre stałe obserwacje astronomiczne ” , Mechanika niebiańska i astronomia dynamiczna , tom. 55, n o 1,Styczeń 1993, s. 1 do 23 ( DOI 10.1007 / BF00694392 , Kod Bib 1993CeMDA..55 .... 1K ).
(w) Laboratorium Napędów Odrzutowych - Memorandum Międzybiurowe [PDF] , NASA.gov.
(w) " Efemerydy planetarne JPL DE410 " [PDF] na nasa.gov ,24 kwietnia 2003 r.(dostęp 7 sierpnia 2016 r . ) .
(w) Georgij A. Krasinsky i Victor A. Brumberg , „ Sekularny wzrost jednostki astronomicznej na podstawie analizy ruchów głównych planet i ich interpretacji ” , Mechanika nieba i astronomia dynamiczna , tom. 90, Bez kości 3-4,listopad 2004, s. 267-288 ( DOI 10.1007 / s10569-004-0633-z , Bibcode 2004CeMDA..90..267K , streszczenie , przeczytaj online [PDF] , dostęp 30 września 2014 ).
“ Obserwatorium Paryskie. Nowa definicja jednostki astronomicznej ”
prędkość światła w próżni stałą, której wartość jest ustawiana dokładnie 299792458 m / s . Biorąc pod uwagę, że czas trwania przebiegu jednostki astronomicznej przy prędkości światła w próżni jest stosunkiem dwóch stałych, a zatem nieskończenie dokładnych wartości, jego wartość jest zatem również znana nieskończenie dokładnie i jest ważna . ${\ frac {149 \, 597 \, 870 \, 700 \; {\ rm {m}}} {299 \, 792 \, 458 \; {\ rm {m / s}}}} = 499 {,} 004 \, 783 \, 836 \; {\ rm {s}}$
Thérèse Encrenaz i in. , Układ Słoneczny , wyd. EDP / CNRS, 2003, s. 274 , wyciąg on-line .
(w) SJ Goldstein Jr., " Pomiar odległości do Słońca Christiaana Huygensa " , The Observatory , tom. 105,Kwiecień 1985, s. 32-33 ( Bibcode 1985Obs... 105... 32G ).
Thérèse Encrenaz i James Lequeux, Eksploracja planet: od Galileusza do współczesności... i dalej , Paris, Belin , coll. "Dla nauki",2014, 223 s. ( ISBN 978-2-7011-6195-2 ) , rozdz. 1 („Wielkie odkrycia XVII wieku”), s. 29

Zobacz również

Powiązane artykuły

Tabela stałych astrofizycznych
Tranzyt Wenus , klasyczna metoda pomiaru jednostki astronomicznej