Astronominen yksikkö

astronominen yksikkö
a.u.

Kaavioesitys maaplaneettojen kiertoradoista : valkoinen segmentti osoittaa etäisyyden Auringosta Maahan, mikä vastaa yhtä tähtitieteellistä yksikköä
Arvo pituus
Järjestelmä astronominen , hyväksytty käytettäväksi yhdessä SI :n kanssa
Tyyppi pää

Tähtitieteellinen yksikkö (venäläinen nimitys: au [1] [2] [3] ; kansainvälinen: vuodesta 2012 - au [4] [5] ; aiemmin käytetty nimitys ua [6] [2] ) on tähtitieteen etäisyyksien mittayksikkö , suunnilleen sama kuin keskimääräinen etäisyys Maan ja Auringon välillä . Tällä hetkellä sen hyväksytään olevan täsmälleen 149 597 870 700 metriä [7] .

Tähtitieteellistä yksikköä käytetään pääasiassa mittaamaan etäisyyksiä aurinkokunnan esineiden , eksoplaneettojen ja myös kaksoistähtien komponenttien välillä .

Oikeinkirjoitus

Kun lyhennetään ilmausta "astronominen yksikkö" johdonmukaisessa tekstissä, normi on kirjoittaa välilyönnillä: "a. e." [8] . Kuitenkin tähtitieteellisen yksikön venäläinen nimitys pituuden mittayksiköksi Venäjän federaation hallituksen asetuksen [9] nro 879 "Venäjän federaatiossa käytettäväksi sallittuja määräyksiköitä koskevien määräysten hyväksymisestä" mukaisesti. " on kirjoitettu ilman välilyöntiä: "a.u." [3] [2] [ selventää ] . International Bureau of Weights and Measures ei pidä mittayksiköiden nimityksiä lyhenteinä, vaan matemaattisina kokonaisuuksina ( ranska  entités mathématiques , englanti  mathematical entities ) [10] .

Määritelmä

Elokuussa 2012 Kansainvälisen tähtitieteellisen liiton (IAU) 28. yleiskokous Pekingissä päätti yhdistää tähtitieteellisen yksikön kansainväliseen yksikköjärjestelmään (SI) . Siitä lähtien tähtitieteellisen yksikön katsotaan olevan täsmälleen 149 597 870 700 metriä. Lisäksi IAU päätti standardoida tähtitieteellisen yksikön kansainvälisen nimityksen: "au" [7] .

Aiemmat määritelmät

Tähtitieteellinen yksikkö määriteltiin alun perin Maan kiertoradan puolipääakselin pituudeksi tai vastaavasti minimi- ( perihelion ) ja maksimi ( aphelion ) etäisyyksien keskiarvoksi Maan ja Auringon välillä. Tämä arvo on ellipsin ominaisuuksien mukaan myös keskimääräinen etäisyys Maan kiertoradan pisteistä Aurinkoon [11] :126 .

Vuonna 1976 IAU:n 16. yleiskokous määritteli tähtitieteellisen yksikön uudelleen etäisyyden yksiköksi, jolla Gaussin vakio saa arvon 0,01720209895 (kellonajan yksikkönä tarkalleen 86 400  SI sekuntia ja massa, Auringon massa, jota pidettiin tuolloin 1,9891⋅10 30  kg ) [12] . Tässä määritelmässä tähtitieteellinen yksikkö vastasi koekappaleen ympyrän kiertoradan sädettä isotrooppisina koordinaatteina , jonka pyörimiskulman nopeus , aurinkokunnan kaikkia kappaleita lukuun ottamatta, on täsmälleen yhtä suuri kuin 0,01720209895 radiaania per päivä [13] .

IERS 2003 vakiojärjestelmässä tähtitieteelliseksi yksiköksi oletettiin 149 597 870 691 m [14] . Tämä arvo ja symboli "ua" on annettu kansainvälisen standardin ISO 80000-3 tietoliitteessä.tarkistukset vuonna 2009. Tämän standardin vuoden 2019 tarkistuksessa tähtitieteellistä yksikköä ei mainita [15] .

Suhde kansainväliseen yksikköjärjestelmään (SI)

Tähtitieteellinen yksikkö sisältyy Kansainvälisen paino- ja mittatoimiston hyväksymään ei-systeemisten yksiköiden luetteloon , joka on hyväksytty käytettäväksi yhdessä SI-yksiköiden kanssa [4] . Venäjän federaatiossa tähtitieteellisen yksikön käyttö on sallittua "tähtitieteen" sovellusalueella SI-yksiköiden tasolla ilman aikarajoitusta. Tähtitieteellistä yksikköä, jossa on pitkät ja useat SI-etuliitteet [1] [2] , ei saa käyttää .

Historia

Ensimmäisen tieteellisen yrityksen laskea tähtitieteellisiä etäisyyksiä teki maailman heliosentrisen järjestelmän luoja , Aristarkos Samoksen tutkielmassaan "Auringon ja kuun suuruuksista ja etäisyyksistä" 3. vuosisadalla eKr. e. Aristarkoksen trigonometrinen menetelmä ei ollut riittävän tarkka, mutta puolentoista tuhannen vuoden ajan, antiikin ajoista renessanssiin , tämä oli ainoa tähtitieteilijöiden tuntema menetelmä.

Kepleriläisen taivaanmekaniikan tulon jälkeen suhteelliset etäisyydet aurinkokunnassa (lukuun ottamatta liian lähellä olevaa kuuta ) on tullut tunnetuksi hyvällä tarkkuudella. Koska Aurinko on järjestelmän keskuskappale ja lähes ympyrän muotoisella kiertoradalla liikkuva Maa on tarkkailijoiden sijaintipaikka, oli luonnollista ottaa tämän kiertoradan säde mittayksiköksi. Tämän yksikön arvoa ei kuitenkaan voitu luotettavasti mitata, toisin sanoen verrata sitä maanpäällisiin asteikoihin. Aurinko on liian kaukana voidakseen mitata parallaksiaan luotettavasti Maasta . Etäisyys Kuuhun oli tiedossa, mutta 1600-luvulla tunnetun tiedon perusteella etäisyyksien suhdetta Auringon ja Kuun välillä ei voitu arvioida - Kuun havainto ei anna vaadittua tarkkuutta, ja Maan ja Auringon massojen suhdetta ei myöskään tiedetty.

Ensimmäinen tapa selvittää etäisyys Maan ja Auringon välillä oli selventää Auringon parallaksia vertaamalla sitä Venuksen parallaksiin, kun tämä kulki aurinkokiekon läpi . Vuonna 1639 englantilainen tähtitieteilijä Jeremy Horrocks teki yhdessä William Crabtreen kanssa kaikkien aikojen ensimmäisen havainnon Venuksen kulkemisesta tieteellisiin tarkoituksiin ja laski etäisyyden maasta aurinkoon. Nykyaikaisissa yksiköissä Horrocksin laskelmien tulos oli 95,6 miljoonaa kilometriä ja oli aikansa tarkin. Jan Hevelius julkaisi tämän havainnon pöytäkirjat vasta molempien tiedemiesten kuoleman jälkeen vuonna 1661 [16] .

Vuonna 1672 Giovanni Cassini mittasi yhdessä yhteistyökumppaninsa Jean Richet'n kanssa Marsin parallaksin . Koska Maan ja Marsin kiertoradan parametrit tunnettiin suurella tarkkuudella, tuli mahdolliseksi tarkentaa tähtitieteellisen yksikön arvoa - nykyaikaisissa yksiköissä ne saivat noin 140 miljoonaa km [17] .

Myöhemmin tähtitieteellisen yksikön arvoa tarkennettiin toistuvasti, kun havainnoitiin Venuksen kulkua aurinkokiekon poikki [18] . Asteroidi Erosin parallaksin havainnot sen lähestyessä Maata vuosina 1901 [19] ja 1930-1931 mahdollistivat vieläkin tarkemman arvion [11] .

Tähtitieteellistä yksikköä jalostettiin myös planeettatutkalla. Venuksen sijainti vuonna 1961 osoitti, että tähtitieteellisen yksikön pituus on 149 599 300 ± 2000 km . Venuksen uudelleentutka vuonna 1962 mahdollisti epävarmuuden vähentämisen ja astronomisen yksikön arvon selventämisen 149 598 100  ± 750 km :ksi . Kävi ilmi, että ennen vuoden 1961 sijaintia tähtitieteellisen yksikön arvo tiedettiin 0,1 %:n tarkkuudella .

Uusin tapa jalostaa tähtitieteellistä yksikköä perustuu automaattisten planeettojen välisten asemien liikkeen havaintoihin , joiden kiertoradan elementit voidaan määrittää suurella tarkkuudella säännöllisten viestintäistuntojen ansiosta [11] :128 .

Maapallon ja Auringon välisen etäisyyden pitkäaikaisissa mittauksissa havaittiin sen hidas kasvu nopeudella (15 ± 4) metriä sadassa vuodessa [20] (joka on suuruusluokkaa suurempi kuin nykyaikaisten mittausten tarkkuus). Yksi syy voi olla Auringon massan menetys ( aurinkotuulen vuoksi ), mutta havaittu vaikutus ylittää merkittävästi lasketut arvot [21] .

Jotkut etäisyydet ja suhteet

Katso myös

Muistiinpanot

  1. ↑ 1 2 GOST 8.417-2002. Valtion järjestelmä mittausten yhtenäisyyden varmistamiseksi. Määrän yksiköt. . Haettu 14. kesäkuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 16. kesäkuuta 2019.
  2. ↑ 1 2 3 4 Määräykset Venäjän federaatiossa käytettäväksi sallituista määräyksiköistä . Liittovaltion tietosäätiö mittausten yhtenäisyyden varmistamiseksi . Rosstandart . Haettu 21. toukokuuta 2017. Arkistoitu alkuperäisestä 28. huhtikuuta 2021.
  3. ↑ 1 2 Artikla 5352 Asetus nro 879 Venäjän federaatiossa käytettäväksi sallittuja määriä koskevien määräysten hyväksymisestä  // Venäjän federaation lainsäädäntökokoelma: tiedote. - Oikeuskirjallisuus , 2009. - 9. marraskuuta ( nro 45 ). - S. 13070 .
  4. ↑ 12 BIPM - SI -esite, Taulukko 6 . www.bipm.org. Haettu 15. huhtikuuta 2017. Arkistoitu alkuperäisestä 11. marraskuuta 2014.
  5. ↑ Englannista . tähtitieteellistä yksikköä . 
  6. ↑ Alkaen fr.  yhdistä astronomia .
  7. ↑ 1 2 International Astronomical Union, toim. (31. elokuuta 2012), PÄÄTÖSLAUSELMA B2 tähtitieteellisen pituusyksikön uudelleenmäärittelystä , RESOLUTION B2 , Peking, Kiina: International Astronomical Union Arkistoitu 16. elokuuta 2013 Wayback Machinessa 
  8. ↑ Tärkeimmät yleisesti hyväksytyt graafiset lyhenteet // Venäjän oikeinkirjoitussanakirja / Lopatin V. V ..
  9. ↑ Artikla 6. Määräyksiköitä koskevat vaatimukset // Liittovaltion laki "mittausten yhdenmukaisuuden varmistamisesta" nro 102-FZ.
  10. ↑ 5.2  Yksikkösymbolit . SI-esite: Kansainvälinen yksikköjärjestelmä (SI) 147. BIPM (2019). - "Yksikkösymbolit ovat matemaattisia kokonaisuuksia eivätkä lyhenteitä". Haettu 15. huhtikuuta 2017. Arkistoitu alkuperäisestä 1. lokakuuta 2017.
  11. ↑ 1 2 3 Tähtitieteellinen yksikkö /  Yu . - M  .: Neuvostoliiton tietosanakirja , 1986. - S. 126-128. – 70 000 kappaletta.
  12. ↑ Päätös nro. 10. Kansainvälisen tähtitieteellinen liiton XVI. yleiskokous arkistoitu 2. toukokuuta 2019, Wayback Machine , Grenoble, 1976
  13. ↑ Gareth V. Williams. ASTRONOMICAL UNITAstronomical unit  (englanniksi)  // Encyclopedia of Planetary Science. - Dordrecht: Springer Netherlands, 1997. - S. 48–51 . - ISBN 978-1-4020-4520-2 . - doi : 10.1007/1-4020-4520-4_31 .
  14. ↑ IERS-sopimukset (2003) Arkistoitu 4. joulukuuta 2008.
  15. ↑ ISO 80000-3:2019(en). määrät ja yksiköt. Osa 3: Tila ja aika . Kansainvälinen standardointijärjestö. Haettu 7. toukokuuta 2022. Arkistoitu alkuperäisestä 17. kesäkuuta 2016.
  16. ↑ Paul Marston. Jeremiah Horrocks - nuori nero ja ensimmäinen Venuksen  kauttakulkutarkkailija . - University of Central Lancashire, 2004. - P. 14-37.
  17. ↑ Eremeeva A.I., Tsitsin F.A. Tähtitieteen historia. - M . : Moskovan valtionyliopiston kustantamo, 1989. - S. 316.
  18. ↑ Polozova N. G., Rumyantseva L. I. 350 vuoden havainnot Venuksen kulkemisesta aurinkolevyn poikki // Tähtitieteellinen kalenteri vuodelle 1989. - M . : Nauka , 1988. - Numero. 92 . - S. 244-253 .
  19. ↑ Hinks, Arthur R. Solar Parallax Papers No. 7: Yleinen ratkaisu Eroksen valokuvausoikeistosta, vuoden 1900 vastalauseessa   // Kuukausi . Ei. Roy. Astron. soc. : päiväkirja. - 1909. - Voi. 69 , ei. 7 . - s. 544-567 . - .
  20. ↑ Krasinsky GA, Brumberg VA Tähtitieteellisen yksikön maallinen lisäys tärkeimpien planeettojen liikkeiden analysoinnista ja sen tulkinnasta  // Taivaan mekaniikka ja dynaaminen tähtitiede  . - Kluwer Academic Publishers, 2004. - Voi. 90 , ei. 3-4 . - s. 267-288 . — ISSN 0923-2958 . - doi : 10.1007/s10569-004-0633-z .
  21. ↑ Iorio L. Tähtitieteellisen yksikön ja perihelion precessioiden maallinen lisääntyminen Dvali–Gabadadze–Porrati-moniulotteisen braneworld-skenaarion testeinä  //  Journal of Cosmology and Astroparticle Physics. - 2005. - Voi. 2005 , no. 09 . - s. 006 . - doi : 10.1088/1475-7516/2005/09/006 . - arXiv : gr-qc/0508047 .
  22. ↑ Neptunus  / Xanfomality L. V. // Great Russian Encyclopedia [Sähköinen resurssi]. – 2017.
  23. ↑ Nola Taylor Redd. Uusi "FarFarOut" -maailma on kaukaisin  tunnettu aurinkokunnan kohde . Scientific American (7. maaliskuuta 2019). Haettu 23. toukokuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 9. maaliskuuta 2019.
  24. ↑ Nopeat faktat . Voyager - Tähtienvälinen tehtävä . NASA. Haettu 2. kesäkuuta 2017. Arkistoitu alkuperäisestä 8. lokakuuta 2011.
  25. ↑ Kansainvälisen tähtitieteellisen liiton XXIX yleiskokouksen (2015) päätöslauselman B2 huomautuksen 4 mukaan parsekki määritellään täsmälleen AU:ksi. \ u003d AU, eli se osuu yhteen ympyrän säteen kanssa, jossa kaaren pituus vähennettynä 1 kaarisekunnin kulma on yhtä suuri kuin 1 tähtitieteellistä yksikköä. Aiempi parsekin määritelmä perustui suorakulmaisen kolmion pieneen haaraan kaaren sijaan ja erosi nykyisestä alle 10 −9 %. Ero uuden ja vanhan määritelmän välillä on monta suuruusluokkaa pienempi kuin paras käytettävissä oleva suhteellinen virhe mitattaessa tähtienvälisiä etäisyyksiä modernin teknologian mukaan . Siksi parsekeissa mitatut etäisyydet eivät varsinaisesti muuttuneet määritelmän muutoksen myötä.
  26. ↑ Perustuu Gaia-teleskoopin uusimpiin tietoihin, arkistoitu 3. syyskuuta 2016 Wayback Machinessa parallaksiin

Linkit

  Siirry Wikidata-kohteeseen  Sanakirjat ja tietosanakirjat
Bibliografisissa luetteloissa