Астрономическая единица

Угловая мера расстояний

Для измерения расстояний между светилами на ночном небе астрономы используют угловую меру. От наблюдателя проводятся прямые к звездам или планетам на небесной сфере. Угол между этими прямыми и будет угловым расстоянием.

Причем это делать можно буквально на пальцах. Так толщина мизинца на вытянутой руке соответствует примерно одному градусу. Толщина большого пальца двум. Кулак это уже 10 градусов, ну а два кулака соответственно 20.

Но если на небесной сфере расстояния между звездами можно измерить даже на пальцах, то в реальности никаких пальцев уже не хватит. И здесь вводятся три основные единицы измерения расстояний: световой год, парсек и астрономическая единица.

Световой год

Световой год (св. год), это расстояние, которое проходит свет за один год. Ну или за 365 суток или соответственно 31 536 000 секунд. Чтоб почувствовать весь масштаб давайте умножим это все на скорость света в вакууме c=3*10⁸ м/с и тем самым переведем световой год в метры.

1 св.год = 9,46 *10¹⁵м

История

Со времён появления гелиоцентрической системы, а особенно кеплеровской небесной механики, относительные расстояния в Солнечной системе (исключая слишком близкую ) стали известны с хорошей точностью. Поскольку Солнце является центральным телом системы, а обращающаяся по почти круговой орбите Земля — местоположением наблюдателей, естественно было принять радиус этой орбиты за единицу измерения. Однако не существовало способа надёжно измерить величину этой единицы, то есть сравнить её с земными масштабами. Солнце находится слишком далеко, чтобы с Земли надёжно измерить параллакс. Расстояние до Луны было известно, но исходя из известных в XVII веке данных оценить отношение расстояний до Солнца и Луны не удавалось — наблюдение за Луной не даёт требуемой точности, а отношение масс Земли и Солнца также не было известно.

В 1672 году Джованни Кассини совместно со своим сотрудником Жаном Рише измерили параллакс . Поскольку параметры орбиты Земли и Марса были измерены с высокой точностью, появилась возможность оценить величину астрономической единицы — в современных единицах у них получилось примерно 140 млн км. Впоследствии проводились уточнённые измерения астрономической единицы при помощи прохождений по солнечному диску. Сближение Эрос с Землёй в 1901 году и измерение его параллакса позволили получить ещё более точную оценку.

Астрономическая единица также уточнялась с помощью радиолокации планет. Локацией Венеры в 1961 году установлено, что астрономическая единица равна 149 599 300 км. Возможная ошибка не превыша­ла 2000 км. Повторная радиолокация Венеры в 1962 году позволила уменьшить эту неопределенность и уточнить значение астрономической единицы: оно оказалось равным 149 598 100±750 км. Выяснилось, что до локации 1961 года величина а. е. была известна с точностью 0,1 %.

Многолетние измерения расстояния от Земли до Солнца зафиксировали его медленное увеличение со скоростью около 15 метров за сто лет (что на порядок превышает точность современных измерений). Одной из причин может быть потеря Солнцем массы (вследствие солнечного ветра), однако наблюдаемый эффект значительно превышает расчётные значения.

Астрономическая единица, как единица измерения:

Астрономическая единица – единица измерения расстояний в астрономии.

Астрономическая единица – мера расстояний до космических объектов, равная большой полуоси эллиптической орбиты Земли и, согласно свойствам эллипса, равная среднему расстоянию от Земли до Солнца.

Астрономическая единица – радиус круговой орбиты пробного тела в изотропных координатах, угловая скорость обращения по которой, при пренебрежении всеми телами Солнечной системы кроме Солнца, была бы точно равна 0,017 202 098 95 радиана в эфемеридные сутки (решение 10-й Генеральной ассамблеи Международного астрономического союза 1976 г.).

Значение астрономической единицы менялось по мере совершенствования техники астрономических измерений.

Первоначально в 1672 году Джованни Кассини совместно со своим сотрудником Жаном Рише при измерении параллакса Марса определили значение астрономической единицы. Оно составило примерно 140 млн. км.

Впоследствии величина астрономической единицы неоднократно уточнялась в ходе астрономических наблюдений. В 1961 г. установлено, что астрономическая единица равна 149 599 300 км. А в 1962 г. значение астрономической единицы было определено равным 149 598 100 ± 750 км. Международная служба вращения Земли (IERS) в 2003 году определила астрономическую единицу равной 149 597 870 691 метру.

Поскольку расстояние от Земли до Солнца изменяется по мере обращения Земли вокруг Солнца, от максимума (афелий) до минимума (перигелий) и обратно один раз в год, в 2012 г. было принято новое определение астрономической единицы: она привязана к Международной системе единиц (СИ).

Астрономическая единица равна в точности 149 597 870 700 метрам (решение 28-й Генеральной ассамблеи Международного астрономического союза 2012 г.).

Астрономическая единица как единица измерения имеет русское обозначение – а.е. и международное обозначение – au.

Астрономическая единица входит в утверждённый Международным бюро мер и весов перечень внесистемных единиц, принятых для использования совместно с единицами Международной системы единиц (СИ).

В Российской Федерации в соответствии с Постановлением Правительства РФ от 31 октября 2009 г. N 879 “Об утверждении Положения о единицах величин, допускаемых к применению в Российской Федерации” астрономическая единица также допущена к использованию в качестве внесистемной единицы длины без ограничения срока с областью применения «астрономия».

1 а.е. = 149 597 870 700 метрам (точно).

Некоторые популярные примеры расстояний в астрономических единицах

1. Расстояние от Земли до Урана равно около 20 астрономических единиц;
2. Радиус орбиты Нептуна – одного из наиболее далеких объектов Солнечной системы, равен 30 астрономическим единицам;
3. Чтобы преодолеть расстояние в 1 астрономическую единицу лучу света требуется примерно 8 минут 20 секунд – именно столько времени необходимо солнечным лучам, чтобы коснуться поверхности Земли;
4. Сириус – двойная звезда. Звезды компаньоны Сириус А и Сириус В вращаются между собой на расстоянии 20 астрономических единиц;
5. Расстояние от Солнца до Марса составляет 1,52 астрономические единицы.

А Вы смотрели:   Самые необычные сверхновые в истории астрономии

Теги