Astronomická jednotka

Informace
Astronomická jednotka délky

Systém	Astronomický systém jednotek
Jednotka…	délka
Symbol	au (doporučeno UAI od roku 2012 a schváleno pouze BIPM; obvyklé v angličtině a dalších jazycích) ; ua (dříve doporučováno UAI, do roku 2012; stále se používá ve francouzštině a dalších jazycích) ; AU a UA (někdy se také používají) .

Astronomická jednotka délky , nebo více obvykle astronomické jednotky (v angličtině : astronomická jednotka (délky) ), je jednotka délky z astronomické systému jednotek ; odpovídá přibližně vzdálenosti mezi Zemí a Sluncem, tj. asi 150 milionů kilometrů . Stále se běžně označuje „ au “, „AU“, „ua“ nebo „UA“, kde „ au “ je ve skutečnosti jediný zápis schválený Mezinárodním úřadem pro váhy a míry , a to od roku 2012; „Ua“ bylo hodnocení doporučené Mezinárodní astronomickou unií před rokem 2012.

Používá se hlavně k vyjádření vzdáleností mezi nebeskými objekty ve sluneční soustavě i mezi těmi, které se nacházejí v jiných planetárních soustavách . To je historicky založeno na vzdálenosti mezi Zemi a Slunce a byla založena v roce 1958. V průběhu 28. ročníku valného shromáždění Mezinárodní astronomické unie , která se konala koncemSrpna 2012v Pekingu , Číně , astronomická jednotka je definována jako přesně 149597870700 metrů (doporučená pevná hodnota) ( tj 149,6 Gm , 4,848 1 x 10 -6 PC , nebo 15.812 x 10 -6 al ). Světelný rok je proto stojí asi 63.241 astronomických jednotek.

Definice

Jako první aproximace (za předpokladu, že hmotnost planet je ve srovnání s hmotností Slunce zanedbatelná) má Země eliptickou dráhu kolem Slunce, jejíž časový zákon je obsažen v Keplerových zákonech ; pro větší přesnost bereme v úvahu interakce mezi planetami a sílu vyvíjenou planetami na Slunce. Zdá se tedy, že Země není ve stálé vzdálenosti od Slunce. Aby bylo možné získat pevnou hodnotu, byla původně definována jako průměr mezi minimální a maximální vzdáleností Země-Slunce za rok - jinými slovy poloviční hlavní osa oběžné dráhy Země.

V angličtině a některých dalších jazycích, symbol „AU“ nebo „“ se používá a Mezinárodní astronomické unie doporučuje na svém 28. th Valné shromáždění, že symbol „to“ je nyní jediný být používán naznačovat astronomickou jednotku. Symbol „ua“ však dříve doporučoval Mezinárodní úřad pro váhy a míry , mezinárodní standard ISO / IEC 80000 a Mezinárodní astronomická unie . Zápis „ua“ zůstává ve francouzštině častý.

1976

V roce 1976 , v průběhu XVI th shromáždění generálního Mezinárodní astronomické unie, astronomická jednotka je definována takto:

„Astronomická jednotka délky nebo jednotka vzdálenosti (A) je délka, pro kterou má Gaussova gravitační konstanta ( k ) hodnotu 0,017 202 098 95, když jednotkami měření jsou astronomické jednotky délky, hmotnosti [ sluneční hmota ( S)] a čas [ den nebo den (D)]. Tyto rozměry zařízení K 2 [nařízení čtvereční z Gauss gravitační konstanty] jsou ty, které [univerzální] Konstanta gravitace (G), tj “

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

Matematicky se tato definice stává:

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

Takto definovaný astronomická jednotka je vzdálenost od Slunce na částice o hmotnostním zanedbatelný na oběžné dráze není narušen a že bude mít okružní periodu 898 365,256 3 dnech (A Gaussian rok ). První explicitní oficiální definice astronomické jednotky bere v úvahu vývoj měření na dálku pomocí K definování astronomické jednotky byla v provozu již od XIX -tého století, než se stal oficiálním v roce 1938.

Jeho doporučená hodnota je pak:

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

nebo 149 597 870 000 metrů.

Získává se takto:

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

$vs.$ , rychlost světla ve vakuu , která se rovná 299 792 458 metrů za sekundu;
$VAŠE}$ , doba světla pro jednotku vzdálenosti, která se rovná 499,004 782 sekund.

Měřená hodnota

Nedávné výsledky měření

A v metrech	Ephemeris
149 597 870 684 ± 30	JPL DE102
149 597 870 660 ± 2	JPL DE118, DE200
149 597 870 620 ± 180	Krasinsky 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
149797707000,85 ...	JPL DE414

Tyto definice v kombinaci s radarovými pozorováními a sledováním z vesmírných sond umožnily odhadnout astronomickou jednotku na 149 597 870 700 ± 0,003 km .

Popularizací se má za to, že astronomická jednotka měří asi 150 milionů kilometrů. To představuje cestu trvající jen něco málo přes 8 minut rychlostí světla .

Sekulární nárůst

V roce 2004 demonstrovali ruští astronomové Georgij Krasinsky a Victor A. Brumberg radiometrickým měřením vzdálenosti mezi Zemí a planetami sluneční soustavy nárůst hodnoty astronomické jednotky asi o 15 metrů za století. Stejně jako v případě Měsíce, který se vzdaluje od Země (o 3,8 m za století), je tento jev vyvolán účinky přílivu a odlivu, které zpomalují rotaci Slunce a následně postupně vzdalují planety, aby byly zachovány celkový moment hybnosti systémové .

2012 - přesná hodnota opravena

V průběhu 28. ročníku Valného shromáždění na Mezinárodní astronomické unie , která se konala koncemsrpna 2012v Pekingu , Čína , astronomická jednotka je definována jako přesně 149597870700 metrů . To představuje kurz o délce 499 s (tj. 8 min 19 s ) k rychlosti světla ve vakuu.

Použití

Astronomická jednotka se používá k vyjádření vzdáleností ve sluneční soustavě nebo v planetárních soustavách.

Navíc, díky triangulačním metodám používaným k měření vzdálenosti hvězd, které berou průměr oběžné dráhy Země jako základnu pohledu, je astronomická jednotka u počátku definice parsec , která je definována jako vzdálenost v který astronomická jednotka svírá úhel jedné obloukové sekundy .

Je to jednotka mimo mezinárodní systém (SI), ale běžně se používá v astronomii a jejíž použití je akceptováno se SI .

Vzdálenosti ve sluneční soustavě

Průměrná vzdálenost planet ve sluneční soustavě od Slunce

Rtuť : 0,38 au
Venuše : 0,72 až
Země : 1,00 až
Březen : 1,52 až
Jupiter : 5,21 au
Saturn : 9,54 au
Uran : 19,18 až
Neptun : 30.11 až

(Tyto hodnoty jsou zaokrouhleny na nejbližší setinu.)

Další střední vzdálenosti ke Slunci

Březen - Phobos: 0,000 06 až
Pluto - Charon: 0,000 13 au
Březen - Deimos: 0,000 15 až
Eris - Dysnomy: 0,000 24 au
Hauméa - Hiʻiaka : 0,000 3 au
2005 HC4 : od 0,071 do 3,57 při
Pás asteroidů : 2 až 3,5 au
(4) Vesta : 2,3 až
(3) Juno : 2,6 až
(1) Ceres : 2,7 až
(2) Pallas : 2,7 až
Pluto : od 29 do 49 , aby
Kuiperův pás : od 30 do 55 do
(136108) Hauméa : od 35,1 do 51,5 v
(136199) Eris : od 37,7 do 97,5 v
(136472) Makemake : od 38,5 do 52,8 v
Voyager 2 sonda : 120,6 Au (au11. května 2019)
Voyager 1 sonda : 145,6 Au (au11. května 2019)
Oortův cloud : kolem 50 000 au

Příběh

Průměrná vzdálenost od Země ke Slunci byla odhadnuta od starověku. Podle Archimedes , Aristarchus Samos odhadl průměrné vzdálenosti od Země 10,000 násobku poloměru Země . O rozměrech a vzdálenostech Slunce a Měsíce , připisovaných Aristarchovi, umožňuje získat odhad mezi 380 a 1520násobkem poloměru Země . Ve skutečnosti je Země přibližně 23 000 pozemských paprsků od Slunce.

Odhady průměrné vzdálenosti od Země ke Slunci (D) v rovníkových paprskech Země (D / R) od rovníkové horizontální paralaxy Slunce

	Paralaxa	D / R
Archimedes , The Sand Reckoner ( III th century BC. )	40 ″	10 000
Aristarchos ze Samu , velikostí a vzdáleností ( III th století před naším letopočtem. )		380-1 520
Hipparchus ( II th století před naším letopočtem. )	7 '	490
Posidonios ( I st století před naším letopočtem. ) Podle Cleomedes ( I st Century)		10 000
Ptolemaios ( II th století)	2 ′ 50 ″	1 210
Godefroy Wendelin ( 1635 )	15 "	14 000
Jeremiah Horrocks ( 1639 )	15 "	14 000
Christian Huygens ( 1659 )	8,6 ″	24 000
Jean-Dominique Cassini a Jean Richer ( 1672 )	9,5 ″	21 700
Jérôme de Lalande ( 1771 )	8,6 ″	24 000
Simon Newcomb ( 1895 )	8,80 ″	23 440
Arthur R. Hinks ( 1909 )	8 807 ″	23,420
H. Spencer Jones ( 1941 )	8 790 ″	23 466
dnes	8 794 143 ″	23 455

Poznámky a odkazy

Poznámky

parsec bytost definovaný z AU, přičemž poměr mezi těmito dvěma jednotkami je nezávislé na hodnotě zvolené pro astronomické jednotky.
Výraz „zanedbatelná hmotnost“ odpovídá hraničnímu případu problému dvou těl, ve kterém pouze jedna ze dvou hmot působí sílu na druhou.

Reference

XXVIII ročníku valného shromáždění Mezinárodní astronomické unie, „ rezoluce 2012 IAU B2 (francouzská verze): Re-definice astronomické jednotku délky “ [PDF] (přístup 29. září 2014 ) .
(en) XXVIII. Valné shromáždění Mezinárodní astronomické unie , „ Usnesení UAI 2012 B2 : Re-definice astronomické jednotky délky “ [PDF] (přístup 29. září 2014 ) .
(in) „ The International System of Units (SI) “, 9. vydání, 2019, strana 30, tabulka 8, přístup ke dni 4. dubna 2020.
The International System of Units (SI) , Sèvres, International Bureau of Weights and Measures ,2019, 9 th ed. , 216 s. ( ISBN 978-92-822-2272-0 , číst online [PDF] ) , s. 33.
(en + fr) XVI th valného shromáždění Mezinárodní astronomické unie, „ Rezoluce a doporučení “ [PDF] , na iau.org (přístup 29. září 2014 ) .
„Numerické standardy v základní astronomii“ [PDF] , obspm.fr.
(cs) GA Krasinsky, EV Pitjeva, ML Sveshnikov a LI Chuniaeva, „ Pohyb planetových štábů z let 1769-1988 a konstantní astronomická pozorování “ , Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy , sv. 55, n o 1,Leden 1993, str. 1 až 23 ( DOI 10.1007 / BF00694392 , Bibcode 1993CeMDA..55 ... 1K ).
(in) Jet Propulsion Laboratory - Interoffice Memorandum [PDF] , NASA.gov.
(in) „ JPL DE410 Planettary Ephemeris “ [PDF] na nasa.gov ,24.dubna 2003(zpřístupněno 7. srpna 2016 ) .
(in) Georgij A. Krasinsky a Victor A. Brumberg , „ Sekulární nárůst astronomické jednotky z analýzy pohybů hlavní planety a její interpretace “ , Nebeská mechanika a dynamická astronomie , sv. 90, žádné kosti 3-4,listopadu 2004, str. 267-288 ( DOI 10.1007 / s10569-004-0633-z , Bibcode 2004CeMDA..90..267K , shrnutí , číst online [PDF] , přístup k 30. září 2014 ).
„ Pařížská observatoř. Nová definice astronomické jednotky "
Rychlost světla ve vakuu je konstanta, jejíž hodnota je nastavena na přesně 299 792 458 m / s . Vzhledem k tomu, že doba průběhu astronomické jednotky při rychlosti světla ve vakuu je poměrem dvou pevných a tedy nekonečně přesných hodnot, je její hodnota také známa nekonečně přesně a je platná . ${\ frac {149 \, 597 \, 870 \, 700 \; {\ rm {m}}} {299 \, 792 \, 458 \; {\ rm {m / s}}}} = 499 {,} 004 \, 783 \, 836 \; {\ rm {s}}$
Thérèse Encrenaz a kol. , Sluneční soustava , ed. EDP / CNRS, 2003, s. 274 , online výpis .
(in) SJ Goldstein Jr., „ Měření vzdálenosti ke Slunci od Christiaana Huygense “ , The Observatory , sv. 105,Dubna 1985, str. 32-33 ( Bibcode 1985Obs ... 105 ... 32G ).
Thérèse Encrenaz a James Lequeux, Průzkum planet: Od Galilei po současnost ... a dále , Paříž, Belin , kol. "Pro vědu",2014, 223 s. ( ISBN 978-2-7011-6195-2 ) , kap. 1 („Velké objevy 17. století“), s. 29

Podívejte se také

Související články

Tabulka astrofyzikálních konstant
Tranzit Venuše , klasická metoda měření astronomické jednotky