Астрономическая единица

Примечания

1. ↑
2. ↑ . Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений. Росстандарт. Дата обращения: 21 мая 2017.
3. ↑ Статья 5352 Постановление № 879 Об утверждении Положения о единицах величин, допускаемых к применению в Российской Федерации // Собрание законодательства Российской Федерации : бюллетень. — Юридическая литература, 2009. — 9 ноября (№ 45). — С. 13070.
4. ↑ . www.bipm.org. Дата обращения: 15 апреля 2017.
5. Основные общепринятые графические сокращения // Русский орфографический словарь / Лопатин В. В..
6. // Федеральный закон «Об обеспечении единства измерений» № 102-ФЗ.
7.  (англ.). SI Brochure: The International System of Units (SI) 147. МБМВ (2019). — «Unit symbols are mathematical entities and not abbreviations».
8. ↑
10. Paul Marston. Jeremiah Horrocks — young genius and first Venus transit observer (англ.). — University of Central Lancashire, 2004. — P. 14—37.
11. Еремеева А. И., Цицин Ф. А. История астрономии. — М.: Изд-во МГУ, 1989. — С. 316.
12. Полозова Н. Г., Румянцева Л. И. 350 лет наблюдениям прохождения Венеры по диску Солнца // Астрономический календарь на 1989 год. — М.: Наука, 1988. — Вып. 92. — С. 244—253.
13. Hinks, Arthur R. Solar Parallax Papers No. 7: The General Solution from the Photographic Right Ascensions of Eros, at the Opposition of 1900 (англ.) // Month. Not. Roy. Astron. Soc. : journal. — 1909. — Vol. 69, no. 7. — P. 544—567. — .
14. Nola Taylor Redd.  (англ.). Scientific American (7 March 2019).
15. . Voyager — The Interstellar Mission. NASA. Дата обращения: 2 июня 2017.

Разработки

Астрономическая единица используется в качестве базового треугольника для измерения звездных параллаксов (расстояния в изображении не в масштабе)

Единица расстояния A (значение астрономической единицы в метрах) может быть выражена через другие астрономические константы:

А3знак равнограммM⊙D2k2{\ displaystyle A ^ {3} = {\ frac {GM _ {\ odot} D ^ {2}} {k ^ {2}}}}

где G — ньютоновская гравитационная постоянная , M _☉ — масса Солнца, k — числовое значение гауссовой гравитационной постоянной, а D — период времени в один день. Солнце постоянно теряет массу, излучая энергию, поэтому орбиты планет неуклонно расширяются в сторону от Солнца. Это привело к призывам отказаться от астрономической единицы как единицы измерения.

Поскольку скорость света имеет точно определенное значение в единицах СИ, а гауссова гравитационная постоянная k фиксирована в астрономической системе единиц , измерение светового времени на единицу расстояния в точности эквивалентно измерению произведения G × M _☉ в единицах СИ. Следовательно, возможно построить эфемериды полностью в единицах СИ, что все чаще становится нормой.

Анализ радиометрических измерений во внутренней части Солнечной системы в 2004 году показал, что вековое увеличение единичного расстояния было намного больше, чем может быть объяснено солнечным излучением.15 ± 4 метра в столетие.

Измерения вековых вариаций астрономической единицы не подтверждаются другими авторами и весьма противоречивы. Более того, с 2010 года астрономическая единица не оценивалась планетными эфемеридами.

Определение

В первом приближении (предполагая, что масса планет ничтожна по сравнению с массой Солнца), Земля имеет эллиптическую орбиту вокруг Солнца, временной закон которой содержится в законах Кеплера  ; для большей точности мы принимаем во внимание взаимодействия между планетами и силу, оказываемую планетами на Солнце. Следовательно, кажется, что Земля не находится на постоянном расстоянии от Солнца

Чтобы получить фиксированное значение, оно было первоначально определено как среднее между минимумом и максимумом расстояния Земля-Солнце за год — другими словами, большая полуось орбиты Земли.

В английском и некоторых других языках используется символ «AU» или «the», и Международный астрономический союз рекомендовал на своей 28- й  Генеральной ассамблее, чтобы символ «to» теперь был единственным, который должен использоваться для обозначения астрономической единицы. Однако символ ua ранее был рекомендован Международным бюро мер и весов , международным стандартом ISO / IEC 80000 и Международным астрономическим союзом . Обозначение «ua» остается частым во французском языке.

1976 г.

В 1976 году , в течение XVI — й Генеральной Ассамблеи Международного астрономического союза, астрономическая единица определяется следующим образом :

«Астрономическая единица длины или единица расстояния (A) — это длина, для которой гравитационная постоянная Гаусса ( k ) принимает значение 0,017 202 098 95, когда единицами измерения являются астрономические единицы длины, массы и время [ день или день (D)]. В размеры поля к 2 являются те из константа гравитации (G), то есть  »THE3M-1Т-2{\ Displaystyle L ^ {3} \; M ^ {- 1} \; T ^ {- 2}} .

Таким образом, математически это определение выглядит следующим образом:

kзнак равно0,01720209895К32D-1S-12{\ Displaystyle к = 0 {,} 017 \; 202 \; 098 \; 95 \; A ^ {\ frac {3} {2}} \; D ^ {- 1} \; S ^ {- {\ frac {1} {2}}}}.

Таким образом , определяется, астрономический единицей является расстоянием от Солнца на частицы из масс пренебрежимо мало на орбите не нарушается , и что будет иметь орбитальный период 898 365,256 3 дней (а гауссова год ). Это первое явное официальное определение астрономической единицы учитывает эволюцию измерения расстояния, используя K для определения астрономической единицы был в использовании начиная с XIX — го  века , прежде чем стать официальным в 1938 году.

Тогда его рекомендуемое значение:

1тыКзнак равноКзнак равно1,49597870×1011м{\ Displaystyle 1 \; \ mathrm {ua} = A = 1 {,} 495 \; 978 \; 70 \ times 10 ^ {11} \; \ mathrm {m}},

или 149 597 870 000 метров.

Получается так:

1тыКзнак равноКзнак равнопротив⋅ТК{\ Displaystyle 1 \; \ mathrm {ua} = A = c \ cdot T_ {A}},

с :

• против{\ displaystyle c}, скорость света в вакууме , равная 299 792 458 метров в секунду;
• ТК{\ displaystyle T_ {A}}, световое время на единицу расстояния, равное 499,004 782 секунды.

Измеренное значение

Эти определения в сочетании с радиолокационными наблюдениями и слежением за космическими зондами позволили оценить астрономическую единицу в 149 597 870,700 ± 0,003  км .

При популяризации считается, что астрономическая единица измеряет около 150 миллионов километров. Это путешествие продолжительностью чуть более 8 минут со скоростью света .

Светский прирост

В году российские астрономы Георгий Красинский и Виктор А. Брумберг продемонстрировали путем радиометрических измерений расстояния между Землей и планетами Солнечной системы увеличение значения астрономической единицы примерно на 15 метров в столетие. Как и в случае с Луной, которая удаляется от Земли (на 3,8 м за столетие), это явление вызвано эффектами приливов, которые замедляют вращение Солнца и, следовательно, постепенно отодвигают планеты, чтобы сохранить суммарный момент импульса от системы .

2012 г. — зафиксировано точное значение

В ходе 28 — й  Генеральной Ассамблеи от Международного астрономического союза , состоявшейся поздноавгуст 2012 г.в Пекине , Китай , астрономическая единица определена как 149 597 870 700 метров . Это представляет собой курс продолжительностью 499  с (т. Е. 8  мин  19  с ) до скорости света в вакууме.

Изменчивость гауссовой АЭ.

AE, который был переопределен в 2012 году, фиксируется фиксированным числовым значением и, следовательно, не может быть изменен по определению. Однако более ранний AE, определенный гауссовой постоянной, является масштабным фактором солнечной системы, который должен быть определен путем измерения, который, возможно, отражает изменения в солнечной системе. Таким образом, измерения для определения АЕ в более раннем смысле могут быть полезны для выявления таких возможных изменений.

Оценки радиолокационных измерений, кажется, указывают на то, что масштабный фактор Солнечной системы медленно увеличивается. Приведены скорости изменения 15 ± 4 метра / столетие, 7 ± 2 метра / столетие и 1,2 ± 1,1 метра / столетие; причина пока неизвестна.

• Очевидное предположение, что наблюдаемый эффект вызван расширением Вселенной, оказывается неверным. Теоретические исследования с использованием общих космологических моделей показывают, что космическое расширение не оказывает заметного влияния на движение планет.
• Потери массы Солнца , вызванного по солнечному ветру и энергии излучение приводит к долгосрочному увеличению планетарных орбиты радиусов от около 0,3 м / в . Из-за уменьшения гравитационной силы, действующей со стороны Солнца, этот эффект вызывает увеличение расстояний между планетами от Солнца и друг от друга, но в то же время из- за уменьшения массы Солнца M _☉ из-за с уравнением   уменьшение АЭ определяется гауссовой постоянной.
• Уменьшение гравитационной постоянной примерно на 2 · 10 -10 процентов в год могло бы объяснить этот эффект, однако, согласно более поздним измерениям, возможная изменчивость G не может превышать примерно 0,06 · 10 -10 процентов в год.грамм{\ displaystyle G}

Пока не исключено, что дело в систематических ошибках наблюдений. Эффекты, которые не были учтены при расчете планетных орбит или распространения сигнала, считаются менее вероятными. Попытки объяснений в контексте более экзотических теорий гравитации, таких как теория струн , в настоящее время рассматриваются как «в высшей степени спекулятивные».

Расстояния в Солнечной системе

Среднее расстояние планет Солнечной системы от Солнца

• Ртуть  : 0,38  а.е.
• Венера  : от 0,72  до
• Земля  : от 1,00  до
• Март  : с 1,52  до
• Юпитер  : 5,21  а.е.
• Сатурн  : 9,54  а.е.
• Уран  : от 19,18  до
• Нептун  : с 30,11  до

(Эти значения округлены до ближайшей сотой.)

Другие средние расстояния до Солнца

• Март — Фобос: от 0,000 06  до
• Плутон — Харон: 0,000 13  а.е.
• Март — Деймос: 0,000 с 15  до
• Эрис — плохое законодательство: 0,000 24  а.е.
• Hauméa — Hiʻiaka  : 0,000 3  а.е.
• 2005 HC4  : с 0,071 до 3,57  ат.
• Пояс астероидов  : от 2 до 3,5  а.е.
• (4) Веста  : от 2,3  до
• (3) Юнона  : от 2,6  до
• (1) Церера  : от 2,7  до
• (2) Паллада  : от 2,7  до
• Плутон  : от 29 до 49  до
• Пояс Койпера  : с 30 до 55  до
• (136108) Хаумеа  : от 35,1 до 51,5  в
• (136199) Эрис  : с 37,7 до 97,5  на
• (136472) Макемаке  : с 38,5 до 52,8  ат.
• Voyager 2 зонда  : 120,6  а.е. (а.е.11 мая 2019)
• Зонд » Вояджер-1″  : 145,6  а.е. (а.е.11 мая 2019)
• Облако Оорта  : около 50 000  а.е.

определение

А.Е. был первоначально определен как длина главной полуоси на орбите Земли , а позже как радиус круговой орбиты , на которой гипотетическое тело безмассовы вращалось солнце в течение определенного периода времени (дополнительные детали объяснены в раздел ).

30 августа 2012 г. 28-я Генеральная ассамблея Международного астрономического союза, собравшаяся в Пекине, приняла «Резолюцию B2»:

«… Чтобы астрономическая единица была переопределена на условную единицу длины, равную точно 149 597 870 700 м, »

«… что астрономическая единица будет переопределена как условная единица длины, которая точно соответствует 149 597 870 700 м, »

Согласно этому переопределению, AE больше не является свойством солнечной системы, которое можно определить путем измерения, а представляет собой расстояние с точно определенной длиной в метрах. Выбранное числовое значение соответствует наилучшему измеренному значению на сегодняшний день 149 597 870 700 м ± 3 м.

Предыдущее определение AE было основано на гауссовой гравитационной постоянной , которая при выражении с использованием единицы длины «1 AU», единицы времени «1 день» и единицы массы «1 солнечная масса» имела фиксированное числовое значение. значение по соглашению (см. → раздела ). Какое числовое значение принимала определенная таким образом единица длины «1 AU», когда она должна была выражаться в единицах СИ (то есть в метрах), должно было определяться путем наблюдения за движением планет. В результате переопределения длина AE теперь фиксирована в метрах; Гауссова гравитационная постоянная больше не требуется и больше не будет частью систем астрономических постоянных в будущем.

Числовое значение , выраженное в астрономических единицах, было определено как постоянная согласно предыдущему определению. Однако при вычислении его числового значения в единицах СИ было включено текущее числовое значение, определенное путем наблюдения для длины астрономической единицы, так что новое измерение AE могло привести к изменению . Прямое определение в единицах СИ, которое стало возможным благодаря современным измерениям, делает этот обход через АЕ излишним. Также возможно, что возможное изменение во времени может перейти в область измеримости в обозримом будущем. Согласно предыдущему определению, это потребовало бы введения изменяющейся во времени АЕ, что не является необходимым согласно новому определению. Более поздние измерения (2011 г.) уже указывают на небольшое снижение .
граммМ.⊙{\ displaystyle GM _ {\ odot}}граммМ.⊙{\ displaystyle GM _ {\ odot}}граммМ.⊙{\ displaystyle GM _ {\ odot}}граммМ.⊙{\ displaystyle GM _ {\ odot}}граммМ.⊙{\ displaystyle GM _ {\ odot}}

Точность современных измерений положения в Солнечной системе настолько высока, что необходимо учитывать релятивистские поправки. Перенос предыдущего определения в релятивистскую концептуальную основу потребовал бы дополнительных соглашений и привел бы к длине АЕ, которая зависела от системы отсчета. С другой стороны, вновь определенный AE имеет одинаковую длину во всех релятивистских системах отсчета. В разрешении четко указано, что одно и то же определение должно использоваться для всех релятивистских временных шкал (например, TCB , TDB , TCG , TT и т. Д.).

Астрономическая единица массы

Астрономическая единица массы — это солнечная масса. Символ M_☉ часто используется для обозначения этой единицы. Солнечная масса (M_☉), 1.98892×1030 кг, это стандартный способ выразить масса в астрономия, используется для описания масс других звезды и галактики. Он равен массе солнце, около 333000 раз больше массы земной шар или в 1048 раз больше массы Юпитер.

На практике массы небесных тел появляются в динамике Солнечной системы только через продукты GM, где г постоянная гравитации. В прошлом, GM Солнца можно было определить экспериментально с ограниченной точностью. Его текущая принятая стоимость составляет гM_☉ = 1.32712442099(10)×1020 м3⋅s−2.

Масса Юпитера

Масса Юпитера (M_J или M_ЮП), является единицей масса равна общей массе планеты Юпитер, 1.898×1027 кг. Масса Юпитера используется для описания масс газовые гиганты, такой как внешние планеты и внесолнечные планеты. Он также используется при описании коричневые карлики и планеты с массой Нептуна.

Масса Земли

Масса Земли (M_⊕) — единица масса равняется земной шар. 1 M_⊕ = 5.9742×1024 кг. Земная масса часто используется для описания скалистых массивов. планеты земной группы. Он также используется для описания планет с массой Нептуна. Одна масса Земли равна 0.00315 раз больше массы Юпитера.

Похожие записи:

Реликтовое излучение Масса луны Рожденные 18 апреля: знак зодиака и гороскоп Онлайн гадание «на любовь» с картами ангелов дорин верче Гороскоп на 2021 год для знака дева Характеристика и совместимость кролика (кота) в гороскопе животных по годам рождения