Astronomisk enhed

Astronomisk enhed (russisk betegnelse: au [1] [2] [3] ; international: siden 2012 - au [4] [5] ; tidligere brugt betegnelse ua [6] [2] ) er en måleenhed for afstande i astronomi , omtrent lig med den gennemsnitlige afstand fra Jorden til Solen . Det er i øjeblikket accepteret at være nøjagtigt 149.597.870.700 meter [7] .

Den astronomiske enhed bruges hovedsageligt til at måle afstandene mellem objekter i solsystemet , exoplanetære systemer og også mellem komponenterne i dobbeltstjerner .

Stavning

Når man forkorter udtrykket "astronomisk enhed" i en sammenhængende tekst, er normen at skrive med mellemrum: "a. e." [8] . Imidlertid er den russiske betegnelse af den astronomiske enhed som en måleenhed for længde i overensstemmelse med dekret fra Den Russiske Føderations regering [9] nr. 879 "Om godkendelse af reglerne om enheder af mængder, der er tilladt til brug i Den Russiske Føderation ” står skrevet uden mellemrum: ”a.u.” [3] [2] [ præciserer ] . International Bureau of Weights and Measures betragter betegnelserne for måleenheder ikke som forkortelser, men som matematiske enheder ( franske  entités mathématiques , engelske  matematiske enheder ) [10] .

Definition

I august 2012 besluttede den 28. generalforsamling i Den Internationale Astronomiske Union (IAU) i Beijing at forbinde den astronomiske enhed med det internationale enhedssystem (SI) . Siden dengang anses den astronomiske enhed for at være præcis 149.597.870.700 meter. Derudover besluttede IAU at standardisere den internationale betegnelse for den astronomiske enhed: "au" [7] .

Tidligere definitioner

Den astronomiske enhed blev oprindeligt defineret som længden af ​​den semi-hovedakse af Jordens kredsløb, eller tilsvarende gennemsnittet mellem minimum ( perihelion ) og maksimum ( aphelion ) afstande fra Jorden til Solen. Ifølge ellipsens egenskaber er denne værdi også den gennemsnitlige afstand fra jordens kredsløbspunkter til Solen [11] :126 .

I 1976 omdefinerede IAU's 16. generalforsamling den astronomiske enhed som den afstandsenhed, hvor Gausskonstanten antager værdien 0,01720209895 (når den bruges som tidsenhed på dagen, nøjagtigt 86.400  SI sekunder ; og som enheden for masse, Solens masse, dengang anset for lig med 1,9891⋅10 30  kg ) [12] . I denne definition svarede den astronomiske enhed til radius af testlegemets cirkulære kredsløb i isotrope koordinater , den omdrejningsvinkelhastighed langs hvilken, når man ser bort fra alle solsystemets kroppe undtagen Solen, er nøjagtigt lig med 0,01720209895 radianer pr. dag [13] .

I IERS 2003-systemet af konstanter blev den astronomiske enhed antaget at være 149.597.870.691 m [14] . Denne værdi og symbolet "ua" er angivet i informationsbilaget til den internationale standard ISO 80000-3revisioner i 2009. I 2019-revisionen af ​​denne standard er den astronomiske enhed ikke nævnt [15] .

Relation til det internationale system af enheder (SI)

Den astronomiske enhed er inkluderet i listen over ikke-systemiske enheder godkendt af International Bureau of Weights and Measures , vedtaget til brug sammen med SI-enheder [4] . I Den Russiske Føderation er brugen af ​​den astronomiske enhed tilladt i anvendelsesområdet "astronomi" på linje med SI-enheder uden tidsbegrænsning. Det er ikke tilladt at bruge en astronomisk enhed med lange og flere SI-præfikser [1] [2] .

Historie

Det første videnskabelige forsøg på at beregne astronomiske afstande blev lavet af skaberen af ​​verdens heliocentriske system , Aristarchus fra Samos , i sin afhandling "Om solens og månens størrelser og afstande" i det 3. århundrede f.Kr. e. Den trigonometriske metode af Aristarchos var ikke nøjagtig nok, men i halvandet tusinde år, fra oldtidens antikke til renæssancen , var dette den eneste metode kendt af astronomer.

Siden fremkomsten af ​​den keplerske himmelmekanik er relative afstande i solsystemet (eksklusive den for tætte måne ) blevet kendt med god nøjagtighed. Da Solen er det centrale legeme i systemet, og Jorden, som bevæger sig i en næsten cirkulær bane, er observatørernes placering, var det naturligt at tage radius af denne bane som en måleenhed. Der var dog ingen måde at pålideligt måle værdien af ​​denne enhed, det vil sige at sammenligne den med jordiske skalaer. Solen er for langt væk til pålideligt at måle sin parallakse fra Jorden . Afstanden til Månen var kendt, men ud fra de data, man kendte i det 17. århundrede, var det ikke muligt at estimere forholdet mellem afstandene til Solen og Månen - observationen af ​​Månen giver ikke den nødvendige nøjagtighed, og forholdet mellem Jordens og Solens masser var heller ikke kendt.

Den første måde at afklare afstanden fra Jorden til Solen var at afklare Solens parallakse ved at sammenligne den med Venus parallakse, da sidstnævnte passerede gennem solskiven . I 1639 foretog den engelske astronom Jeremy Horrocks sammen med William Crabtree den første nogensinde observation af Venus' transit til videnskabelige formål og beregnede afstanden fra Jorden til Solen. I moderne enheder var resultatet af Horrocks' beregninger 95,6 millioner km og var det mest nøjagtige for sin tid. Optegnelser over denne observation blev først offentliggjort efter begge videnskabsmænds død i 1661 af Jan Hevelius [16] .

I 1672 målte Giovanni Cassini sammen med sin samarbejdspartner Jean Richet Mars parallakse . Da parametrene for Jordens og Mars kredsløb var kendt med høj nøjagtighed, blev det muligt at forfine værdien af ​​den astronomiske enhed - i moderne enheder fik de omkring 140 millioner km [17] .

Efterfølgende blev værdien af ​​den astronomiske enhed gentagne gange forfinet, når man observerede Venus' transitter hen over solskiven [18] . Observationer af parallaksen af ​​asteroiden Eros under dens indflyvninger til Jorden i 1901 [19] og 1930-1931 gjorde det muligt at opnå et endnu mere nøjagtigt skøn [11] .

Den astronomiske enhed blev også forfinet ved hjælp af planetarisk radar. Placeringen af ​​Venus i 1961 fastslog, at den astronomiske enhed er 149.599.300 ± 2000 km . Gen-radaringen af ​​Venus i 1962 gjorde det muligt at reducere usikkerheden og tydeliggøre værdien af ​​den astronomiske enhed som 149.598.100  ± 750 km . Det viste sig, at før placeringen af ​​1961 var værdien af ​​den astronomiske enhed kendt med en nøjagtighed på 0,1 % .

Den nyeste måde at forfine den astronomiske enhed på er baseret på observationer af bevægelsen af ​​automatiske interplanetariske stationer , hvis kredsløbselementer kan bestemmes med høj nøjagtighed takket være regelmæssige kommunikationssessioner med dem [11] :128 .

Langtidsmålinger af afstanden fra Jorden til Solen registrerede dens langsomme stigning med en hastighed på (15 ± 4) meter pr. hundrede år [20] (hvilket er en størrelsesorden højere end nøjagtigheden af ​​moderne målinger). En af årsagerne kan være Solens tab af masse (på grund af solvinden ), men den observerede effekt overstiger væsentligt de beregnede værdier [21] .

Nogle afstande og relationer

• Elektromagnetisk stråling , inklusive synligt lys , rejser 1 astronomisk enhed på omkring 500 sekunder (8 minutter og 20 sekunder).
• Den faktiske afstand fra Jorden til Solen er ikke konstant, i løbet af året varierer den fra 0,9832898912 til 1,0167103335 AU.
• Halv- hovedaksen i kredsløbet om Neptun , den fjerneste planet i solsystemet, er omkring 30,1 AU. [22]
• Den 21. februar 2019 blev der sat en ny observationsrekord for det fjerneste objekt i solsystemet. Det trans-neptunske objekt fundet på billederne fra Subaru -teleskopet fik navnet FarFarOut . Afstanden til den er anslået til 140 ± 10 AU. [23]
• Voyager 1 rumfartøjet har fra 2021 tilbagelagt en afstand på 150 AU. fra Solen og fortsætter med at bevæge sig væk fra den med en hastighed på omkring 3,6 AU/år (den nuværende fjernelse vises her Arkiveret 10. marts 2017 på Wayback Machine ). Dette er det fjerneste objekt skabt af mennesket fra Jorden [24] .
• 1 lysår ≈ 63.241 AU
• 1 parsec ≈ 206 265 AU (omregningsfaktoren er et irrationelt tal , nøjagtigt lig med antallet af buesekunder i 1 radian , 180 60 60/ π ) [25] .
• Afstanden til den nærmeste (efter Solen) stjerne til os, Proxima Centauri , er omkring 268.400 AU. [26]

Se også

• Parsec
• Lysår
• Gaussisk konstant

Noter

1. ↑ 1 2 GOST 8.417-2002. Statssystem til sikring af ensartethed af målinger. Enheder af mængder. . Hentet 14. juni 2019. Arkiveret fra originalen 16. juni 2019. (ubestemt)
2. ↑ 1 2 3 4 Forordninger om mængdeenheder, der er tilladt til brug i Den Russiske Føderation . Federal Information Foundation for sikring af ensartethed af målinger . Rosstandart . Hentet 21. maj 2017. Arkiveret fra originalen 28. april 2021. (ubestemt)
3. ↑ 1 2 Artikel 5352 dekret nr. 879 om godkendelse af forordningerne om mængdeenheder, der er tilladt til brug i Den Russiske Føderation  // Samling af lovgivning fra Den Russiske Føderation: Bulletin. - Juridisk litteratur , 2009. - 9. november ( nr. 45 ). - S. 13070 .
4. ↑ 12 BIPM - SI-brochure, tabel 6 . www.bipm.org. Hentet 15. april 2017. Arkiveret fra originalen 11. november 2014. (ubestemt)
5. ↑ Fra engelsk.  astronomisk enhed .
6. ↑ Fra fr.  foren astronomisk .
7. ↑ 1 2 International Astronomical Union, red. (31. august 2012), RESOLUTION B2 om re-definition af den astronomiske længdeenhed , RESOLUTION B2 , Beijing, Kina: International Astronomical Union Arkiveret 16. august 2013 på Wayback Machine 
8. ↑ De vigtigste almindeligt accepterede grafiske forkortelser // Russian Spelling Dictionary / Lopatin V. V ..
9. ↑ Artikel 6. Krav til mængdeenheder // Føderal lov "om sikring af ensartethed af målinger" nr. 102-FZ.
10. ↑ 5.2  Enhedssymboler . SI-brochure: The International System of Units (SI) 147. BIPM (2019). - "Enhedssymboler er matematiske enheder og ikke forkortelser". Hentet 15. april 2017. Arkiveret fra originalen 1. oktober 2017.
11. ↑ 1 2 3 Astronomisk enhed /  Yu . - M  .: Soviet Encyclopedia , 1986. - S. 126-128. — 70.000 eksemplarer.
12. ↑ Beslutning nr. 10 af den XVI. generalforsamling i Den Internationale Astronomiske Union Arkiveret 2. maj 2019 på Wayback Machine , Grenoble, 1976
13. ↑ Gareth V. Williams. ASTRONOMISK ENHED astronomisk enhed  (engelsk)  // Encyclopedia of Planetary Science. - Dordrecht: Springer Holland, 1997. - S. 48–51 . - ISBN 978-1-4020-4520-2 . - doi : 10.1007/1-4020-4520-4_31 .
14. ↑ IERS-konventioner (2003) Arkiveret 4. december 2008.
15. ↑ ISO 80000-3:2019(da). mængder og enheder. Del 3: Rum og tid . International organisation for standardisering. Hentet 7. maj 2022. Arkiveret fra originalen 17. juni 2016. (ubestemt)
16. ↑ Paul Marston. Jeremiah Horrocks - ungt geni og første Venus transitobservatør  . - University of Central Lancashire, 2004. - S. 14-37.
17. ↑ Eremeeva A.I., Tsitsin F.A. Astronomiens historie. - M . : Publishing House of Moscow State University, 1989. - S. 316.
18. ↑ Polozova N. G., Rumyantseva L. I. 350 års observationer af Venus' passage over solskiven // Astronomisk kalender for 1989. - M . : Nauka , 1988. - Udgave. 92 . - S. 244-253 .
19. ↑ Hinks, Arthur R. Solar Parallax Papers No. 7: Den generelle løsning fra Eros' fotografiske højre himmelfart, ved oppositionen i 1900   // Måned . Ikke. Roy. Astron. soc. : journal. - 1909. - Bd. 69 , nr. 7 . - S. 544-567 . - .
20. ↑ Krasinsky GA, Brumberg VA Sekulær forøgelse af astronomisk enhed fra analyse af de store planetbevægelser og dens fortolkning  // Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy  . - Kluwer Academic Publishers, 2004. - Vol. 90 , nr. 3-4 . - S. 267-288 . — ISSN 0923-2958 . - doi : 10.1007/s10569-004-0633-z .
21. ↑ Iorio L. Sekulær stigning af den astronomiske enhed og perihelionpræcessioner som test af Dvali-Gabadadze-Porrati multi-dimensionelle braneworld-scenarie  //  Journal of Cosmology and Astroparticle Physics. - 2005. - Bd. 2005 , nr. 09 . — S. 006 . - doi : 10.1088/1475-7516/2005/09/006 . - arXiv : gr-qc/0508047 .
22. ↑ Neptun  / Xanfomality L. V. // Great Russian Encyclopedia [Elektronisk ressource]. – 2017.
23. ↑ Nola Taylor Redd. Ny "FarFarOut"-verden er det fjerneste solsystemobjekt, der er  kendt . Scientific American (7. marts 2019). Hentet 23. maj 2019. Arkiveret fra originalen 9. marts 2019.
24. ↑ Hurtige fakta . Voyager - Den interstellare mission . NASA. Hentet 2. juni 2017. Arkiveret fra originalen 8. oktober 2011. (ubestemt)
25. ↑ Ifølge note 4 i resolution B2 fra den XXIX generalforsamling i Den Internationale Astronomiske Union (2015), er parsec defineret som nøjagtigt AU. \ u003d AU, det vil sige, det falder sammen med radius af cirklen, hvor længden af ​​buen , subtrahering af vinklen på 1 buesekund, er lig med 1 astronomisk enhed. Den tidligere definition af parsec var baseret på det lille ben i en retvinklet trekant snarere end på en bue, og adskilte sig fra den moderne med mindre end 10 −9 %. Forskellen mellem de nye og gamle definitioner er mange størrelsesordener mindre end den bedste tilgængelige relative fejl ved måling af interstellare afstande for moderne teknologi . Derfor ændrede afstandene målt i parsecs faktisk ikke med ændringen i definitionen.
26. ↑ Baseret på de seneste data fra Gaia Telescope Arkiveret 3. september 2016 på Wayback Machine på parallakse

Links

• Williams, D. & Davies, R. D. (1968), En radiometode til bestemmelse af den astronomiske enhed , Monthly Notices of the Royal Astronomical Society T. 140 (4): 537 , DOI 10.1093/mnras/140.4.537 

Ordbøger og encyklopædier	Flot dansk Flot dansk stor kinesisk Fantastisk norsk Stor russer Universalis Moderne Ukraine
I bibliografiske kataloger	GND : 1077621957