Tähtitieteellinen yksikkö

Tiedot
Tähtitieteellinen pituusyksikkö

Järjestelmä	Tähtitieteellinen yksikköjärjestelmä
Yksikkö…	pituus
Symboli	au (UAI suositteli vuodesta 2012 ja hyväksyi vain BIPM; tavallisesti englanniksi ja muilla kielillä) ; ua (aiemmin UAI suositteli vuoteen 2012 asti; käytetään edelleen ranskaksi ja muilla kielillä) ; AU ja UA (käytetään joskus myös) .

Tähtitieteellinen yksikkö pituus , tai tavallisemmin astronominen yksikkö (in Englanti : astronominen yksikkö (pituuden) ), on yksikön pituus on tähtitieteelliset järjestelmän yksiköiden ; se vastaa suunnilleen maapallon ja Auringon välistä etäisyyttä eli noin 150 miljoonaa kilometriä . Vielä on yleisesti käytetty merkintöjä " au ", "AU", "ua" tai "UA", joissa " au " on itse asiassa ainoa kansainvälisen paino- ja mittaustoimiston hyväksymä notaatio , ja tämä vuodesta 2012; "Ua" oli Kansainvälisen tähtitieteellisen liiton suosittelema luokitus ennen vuotta 2012.

Sitä käytetään pääasiassa ilmaisemaan etäisyyksien taivaankappaleita vuonna aurinkokunnan välisen sekä ne, jotka sijaitsevat muissa planeettakunnista . Se on historiallisesti perustuu etäisyys Maan ja Auringon ja se on perustettu vuonna 1958. Aikana 28 : nnen yleiskokouksen Kansainvälinen tähtitieteellinen unioni , pidettiin myöhäänElokuu 2012in Peking , Kiina , astronominen yksikkö määritellään tarkasti 149597870700 metriä (suositeltava kiinteä arvo) ( eli 149,6 Gm , 4,848 1 x 10 -6 kpl , tai 15,812 x 10 -6 ai ). Valovuosi ollen arvoltaan noin 63241 tähtitieteellisiä yksikköä.

Määritelmä

Ensimmäisenä arvioina (olettaen, että planeettojen massa on vähäinen verrattuna Auringon massaan ), maapallolla on elliptinen kiertorata Auringon ympäri, jonka ajallinen laki sisältyy Keplerin lakeihin ; tarkkuuden lisäämiseksi otetaan huomioon planeettojen vuorovaikutus ja planeettojen aurinkoon kohdistama voima. Siksi näyttää siltä, että maapallo ei ole tasaisella etäisyydellä auringosta. Kiinteän arvon saamiseksi se määriteltiin alun perin maapallon ja auringon välisen etäisyyden minimin ja maksimin keskiarvoksi vuoden aikana - toisin sanoen maapallon kiertoradan puoli-suurimmalle akselille .

In Englanti ja joidenkin muiden kielten osalta "AU" symboli tai "" käytetään ja Kansainvälinen tähtitieteellinen unioni suositteli sen 28 th yleiskokous että symboli "ja" on nyt ainoa, jota käytetään kuvaamaan astronominen yksikkö. Symboli "ua" on kuitenkin aiemmin suositellut Kansainvälinen painojen ja mittojen toimisto , kansainvälinen standardi ISO / IEC 80000 ja Kansainvälinen astronominen unioni . Merkintä "ua" on edelleen yleinen ranskaksi.

1976

Vuonna 1976 , aikana XVI : nnen yleiskokouksen pääsihteeri Kansainvälinen tähtitieteellinen unioni, astronominen yksikkö on määritelty seuraavasti:

"Tähtitieteellinen pituuden yksikkö tai etäisyysyksikkö (A) on pituus, jolle Gaussin painovoiman vakio ( k ) saa arvon 0,017 202 098 95, kun mittayksiköt ovat tähtitieteellisiä pituuden massayksikköjä [ aurinkomassa ( S)] ja aika [ päivä tai päivä (D)]. Mitat k 2 [ neliö on Gauss painovoimavakio] ovat samat kuin [yleinen] vakio painovoima (G), eli ”

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

Matemaattisesti tästä määritelmästä tulee siis:

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

Tällä tavoin tähtitieteellinen yksikkö on etäisyys auringosta hiukkasella , jonka massa on merkityksetön kiertoradalla, jota ei ole häiriintynyt, ja jonka kiertoratajakso olisi 898 365 256 3 päivää ( Gaussin vuosi ). Tämä ensimmäinen nimenomainen virallista määritelmää astronominen yksikkö otetaan huomioon kehitys etäisyyden mittauksen käyttäen K määrittelemään astronominen yksikkö on ollut käytössä vuodesta XIX : nnen vuosisadan ennen kuin hänestä tuli virallista vuonna 1938.

Sen suositeltu arvo on silloin:

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

eli 149597870000 metriä.

Se saadaan seuraavasti:

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

kanssa :

$vs.$ The valon nopeus on tyhjiössä , yhtä kuin 299792458 metriä sekunnissa;
$SINUN}$ , etäisyysyksikön valoaika, joka on 499,004 782 sekuntia.

Mitattu arvo

Viimeaikaiset mittaustulokset

A metreinä	Ephemeris
149597870684 ± 30	JPL DE102
149597870660 ± 2	JPL DE118, DE200
149597870620 ± 180	Krasinsky 1993
149597870691 ± 6	JPL DE405
149597870691,2 ± 0,2	IAA EPM2000
149597870697,4 ± 0,3	JPL DE410
149597870696,0 ± 0,1	IAA EPM2004
149597870700,85 ...	JPL DE414

Nämä määritelmät yhdistettynä tutkan havaintoihin ja avaruuskoettimien seurantaan mahdollistivat tähtitieteellisen yksikön arvioimisen 149597870,700 ± 0,003 km .

Popularisoimalla katsotaan, että tähtitieteellinen yksikkö mittaa noin 150 miljoonaa kilometriä. Tämä edustaa matkaa, joka kestää hieman yli 8 minuuttia valon nopeudella .

Maallinen kasvu

Vuonna 2004 , Venäjän tähtitieteilijät Georgij Krasinsky ja Victor A. Brumberg osoittaneet, jonka radiometrimittauksia välisen etäisyyden Maan ja planeettojen aurinkokunnan , kasvu arvon astronominen yksikkö, joka on noin 15 metriä sadassa vuodessa. Kuten kuun tapauksessa, joka siirtyy pois maasta (3,8 metrillä vuosisadalla), tämä ilmiö johtuu vuorovesi-vaikutuksista, jotka hidastavat auringon pyörimistä ja siten siirtävät planeetat vähitellen poispäin säilyttääkseen yhteensä impulssimomentti järjestelmän .

2012 - tarkka arvo kiinteä

Aikana 28 : nnen yleiskokouksen että Kansainvälinen tähtitieteellinen unioni , pidettiin myöhäänelokuu 2012vuonna Pekingissä , Kiinassa , astronominen yksikkö määritellään tarkasti 149597870700 metriä . Tämä edustaa 499 s: n (ts. 8 min 19 s ) kestoa kulkua valon nopeuteen tyhjössä.

Käyttää

Tähtitieteellistä yksikköä käytetään ilmaisemaan etäisyyksiä aurinkokunnassa tai planeettajärjestelmissä.

Tähtien etäisyyden mittaamiseen käytettyjen kolmiomittausmenetelmien takia , joiden näkökentäksi otetaan maapallon kiertoradan halkaisija, tähtitieteellinen yksikkö on parsekin määritelmän lähtökohta , joka määritellään etäisyydeksi jonka tähtitieteellinen yksikkö vähentää yhden kaarisekunnin kulmaa .

Se on kansainvälisen järjestelmän (SI) ulkopuolinen yksikkö , mutta sitä käytetään yleisesti tähtitieteessä ja jonka käyttö hyväksytään SI: n kanssa .

Etäisyydet aurinkokunnan sisällä

Aurinkokunnan planeettojen keskimääräinen etäisyys auringosta

Elohopea : 0,38 au
Venus : 0,72 -
Maa : 1,00 -
Maaliskuu : 1.52 -
Jupiter : 5,21 au
Saturnus : 9.54 au
Uraan : 19.18 -
Neptunus : 30.11 -

(Nämä arvot pyöristetään lähimpään sadasosaan.)

Muut tarkoittavat etäisyyksiä aurinkoon

Maaliskuu - Phobos: 0,000 06 to
Pluto - Charon: 0,000 13 au
Maaliskuu - Deimos: 0,000 15 to
Eris - Dysnomia: 0,000 24 au
Hauméa - Hiʻiaka : 0,000 3 au
2005 HC4 : 0,071 - 3,57 at
Asteroidivyö : 2 - 3,5 au
(4) Vesta : 2,3 -
(3) Juno : 2,6 -
(1) Ceres : 2,7 -
(2) Pallas : 2,7 -
Pluto : 29: stä 49 : een
Kuiper-vyö : 30-55 -
(136108) Hauméa : 35,1 - 51,5 klo
(136199) Eris : 37,7-97,5 at
(136472) Makemake : 38,5: stä 52,8 : een
Voyager 2 -koetin : 120,6 au (au11. toukokuuta 2019)
Voyager 1 -koetin : 145,6 au (au11. toukokuuta 2019)
Oortin pilvi : noin 50000 au

Tarina

Keskimääräinen etäisyys maasta aurinkoon on arvioitu antiikin ajoista lähtien. Mukaan Arkhimedeen , Aristarkhos arvioitu keskimääräinen etäisyys Maasta 10000 kertaa maapallon säde . Aristarchukselle annettujen Auringon ja Kuun ulottuvuuksien ja etäisyyksien perusteella voidaan saada arvio välillä 380–1520 kertaa maan säde . Itse asiassa maapallo on noin 23000 maanpäällistä sädettä auringolta.

Arviot keskimääräisestä etäisyydestä maasta aurinkoon (D) maapallon ekvatoriaalisäteissä (D / R) auringon ekvatoriaalisesta vaakasuorasta parallaksista

	Parallaksi	DR
Arkhimedeen , Sand taskulaskimista ( III th luvun BC. )	40 tuumaa	10000
Aristarkhos , koot ja etäisyydet ( III th luvun BC. )		380-1 520
Hipparkhos ( II th luvulla eKr. )	7 ′	490
Posidonios ( I st luvulla eKr. ), Mukaan Cleomedes ( I st Century)		10000
Ptolemaios ( II th -luvulla)	2 ′ 50 ″	1 210
Godefroy Wendelin ( 1635 )	15 tuumaa	14000
Jeremiah Horrocks ( 1639 )	15 tuumaa	14000
Christian Huygens ( 1659 )	8,6 tuumaa	24 000
Jean-Dominique Cassini ja Jean Richer ( 1672 )	9,5 tuumaa	21,700
Jérôme de Lalande ( 1771 )	8,6 tuumaa	24 000
Simon Newcomb ( 1895 )	8,80 tuumaa	23,440
Arthur R.Hinks ( 1909 )	8,807 tuumaa	23,420
Spencer Jones ( 1941 )	8,790 tuumaa	23,466
tänään	8794143 tuumaa	23 455

Huomautuksia ja viitteitä

Huomautuksia

parsec ovat määritelmän päässä astronominen yksikkö, suhde nämä kaksi yksikköä on riippumaton arvosta valittu astronominen yksikkö.
Ilmaus "merkityksetön massa" vastaa kahden kehon ongelman rajatapausta , jossa vain toinen massoista vaikuttaa voimaan toista.

Viitteet

XXVIII th yleiskokous Kansainvälinen tähtitieteellinen unioni, " Resolution 2012 IAU B2 (ranskankielinen versio): määritellään uudelleen astronominen yksikön pituutta " [PDF] (näytetty 29 syyskuu 2014 ) .
(en) Kansainvälisen tähtitieteen liiton XXVIII. yleiskokous , ” Resolution UAI 2012 B2 : Re-definition of the astronomical length unit ” [PDF] (käytetty 29. syyskuuta 2014 ) .
(in) " The International System of Units (SI) ", 9. painos, 2019, sivu 30, taulukko 8, käyty 4. huhtikuuta 2020.
Kansainvälinen mittayksikkö (SI) , Sèvres, Kansainvälinen painojen ja mittojen toimisto ,2019, 9 th ed. , 216 Sivumäärä ( ISBN 978-92-822-2272-0 , lue verkossa [PDF] ) , s. 33.
(fi + FR) XVI : nnen yleiskokous Kansainvälinen tähtitieteellinen unioni, ” päätöslauselmia ja suosituksia ” [PDF] , on iau.org (näytetty 29 syyskuu 2014 ) .
"Numeeriset standardit tähtitieteessä" [PDF] , obspm.fr.
(en) GA Krasinsky, EV Pitjeva, ML Sveshnikov ja LI Chuniaeva, " Planet Staffin liike vuosina 1769-1988 ja joitain tähtitieteellisiä havaintoja vakiona " , Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy , Voi. 55, n o 1,Tammikuu 1993, s. 1-23 ( DOI 10.1007 / BF00694392 , Bibcode 1993CeMDA..55 .... 1K ).
(in) Jet Propulsion Laboratory - interoffice muistio [PDF] , NASA.gov.
(sisään) " JPL DE410 Planettary Ephemeris " [PDF] sivustolla nasa.gov ,24. huhtikuuta 2003(käytetty 7. elokuuta 2016 ) .
(in) Georgij A. Krasinsky ja Victor A. Brumberg , " maallinen lisäys astronominen yksikkö analysoitaessa Major Planet Motions- ja sen tulkintaa " , Celestial Mechanics ja Dynaaminen Tähtitiede , Vol. 90, ei luita 3-4,marraskuu 2004, s. 267-288 ( DOI 10.1007 / s10569-004-0633-z , Bibcode 2004CeMDA..90..267K , yhteenveto , lukea verkossa [PDF] , näytetty 30 syyskuu 2014 ).
” Pariisin observatorio. Uusi tähtitieteellisen yksikön määritelmä "
Valon nopeus tyhjiössä on vakio, jonka arvo on asetettu tarkalleen 299792458 m / s . Kun otetaan huomioon, että tähtitieteellisen yksikön kulku valon nopeudella tyhjiössä on kahden kiinteän ja siten äärettömän tarkan arvon suhde, myös sen arvo tunnetaan äärettömän tarkasti ja on pätevä . ${\ frac {149 \, 597 \, 870 \, 700 \; {\ rm {m}}} {299 \, 792 \, 458 \; {\ rm {m / s}}}} = 499 {,} 004 \, 783 \, 836 \; {\ rm {s}}$
Thérèse Encrenaz et ai. , Aurinkokunta , toim. EDP / CNRS, 2003, s. 274 , online-ote .
(sisään) SJ Goldstein Jr., " Christiaan Huygensin mittaus etäisyydestä aurinkoon " , The Observatory , Voi. 105,Huhtikuu 1985, s. 32-33 ( Bibcode 1985Obs ... 105 ... 32G ).
Thérèse Encrenaz ja James Lequeux, planeettojen tutkimus: Galileosta nykypäivään ... ja sen jälkeen Pariisi, Belin , coll. "Tiedettä varten",2014, 223 Sivumäärä ( ISBN 978-2-7011-6195-2 ) , luku. 1 ("1600-luvun suuret löydöt"), s. 29

Katso myös

Aiheeseen liittyvät artikkelit

Astrofysikaalisten vakioiden taulukko
Venuksen kauttakulku , klassinen menetelmä tähtitieteellisen yksikön mittaamiseksi