Unitate astronomică

Unitatea astronomică (denumirea rusă: au [1] [2] [3] ; internațională: din 2012 - au [4] [5] ; denumirea folosită anterior ua [6] [2] ) este o unitate de măsură a distanțelor în astronomie , aproximativ egală cu distanța medie de la Pământ la Soare . În prezent se acceptă a fi exact 149.597.870.700 de metri [7] .

Unitatea astronomică este folosită în principal pentru a măsura distanțele dintre obiectele din sistemul solar , sistemele exoplanetare și, de asemenea, între componentele stelelor binare .

Ortografie

La abrevierea expresiei „unitate astronomică” într-un text coerent, norma este să scrieți cu un spațiu: „a. e." [8] . Cu toate acestea, desemnarea rusă a unității astronomice ca unitate de măsură a lungimii în conformitate cu Decretul Guvernului Federației Ruse [9] Nr. 879 „Cu privire la aprobarea regulamentelor privind unitățile de cantități permise pentru utilizare în Federația Rusă ” se scrie fără spațiu: „a.u.” [3] [2] [ clarifica ] . Biroul Internațional de Greutăți și Măsuri consideră denumirile unităților de măsură nu ca abrevieri, ci ca entități matematice ( entités mathématiques franceze  , entități matematice engleze ) [10] .  

Definiție

În august 2012, a 28- a Adunare Generală a Uniunii Astronomice Internaționale (IAU) de la Beijing a decis să conecteze unitatea astronomică la Sistemul Internațional de Unități (SI) . Din acel moment, unitatea astronomică este considerată a fi exact 149.597.870.700 de metri. În plus, IAU a decis să standardizeze denumirea internațională a unității astronomice: „au” [7] .

Definiții anterioare

Unitatea astronomică a fost definită inițial ca lungimea semi-axei ​​majore a orbitei Pământului sau, echivalent, media dintre distanța minimă ( periheliu ) și maximă ( afeliu ) de la Pământ la Soare. Conform proprietăților elipsei , această valoare este și distanța medie de la punctele orbitei Pământului la Soare [11] :126 .

În 1976, a 16-a Adunare Generală a IAU a redefinit unitatea astronomică ca unitatea de distanță la care constanta Gauss ia valoarea 0,01720209895 (când este folosită ca unitate de timp a zilei, exact 86.400  de secunde SI ; și ca unitate de masa, masa Soarelui , considerată la acea vreme egală cu 1,9891⋅10 30  kg ) [12] . În această definiție, unitatea astronomică corespundea razei orbitei circulare a corpului de testat în coordonate izotrope , viteza unghiulară de revoluție de-a lungul căreia, neglijând toate corpurile sistemului solar, cu excepția Soarelui, este exact egală cu 0,01720209895 radiani pe ziua [13] .

În sistemul de constante IERS 2003, unitatea astronomică a fost presupusă a fi 149.597.870.691 m [14] . Această valoare și simbolul „ua” au fost date în anexa informativă a standardului internațional ISO 80000-3revizuiri din 2009. În revizuirea din 2019 a acestui standard, unitatea astronomică nu este menționată [15] .

Relația cu Sistemul Internațional de Unități (SI)

Unitatea astronomică este inclusă în lista de unități nesistemice aprobată de Biroul Internațional de Greutăți și Măsuri , adoptată pentru utilizare împreună cu unitățile SI [4] . În Federația Rusă , utilizarea unității astronomice este permisă în domeniul de aplicare „astronomie” la egalitate cu unitățile SI fără limită de timp. Nu este permisă utilizarea unei unități astronomice cu prefixe SI lungi și multiple [1] [2] .

Istorie

Prima încercare științifică de a calcula distanțe astronomice a fost făcută de creatorul sistemului heliocentric al lumii, Aristarh din Samos , în tratatul său „Despre mărimile și distanța Soarelui și Lunii” în secolul al III-lea î.Hr. e. Metoda trigonometrică a lui Aristarh nu a fost suficient de precisă, dar timp de o mie și jumătate de ani, de la antichitatea antică până la Renaștere , aceasta a fost singura metodă cunoscută de astronomi.

De la apariția mecanicii cerești kepleriene , distanțele relative din Sistemul Solar (excluzând Luna prea apropiată ) au devenit cunoscute cu o bună acuratețe. Deoarece Soarele este corpul central al sistemului, iar Pământul, care se mișcă pe o orbită aproape circulară, este locația observatorilor, a fost firesc să luăm raza acestei orbite ca unitate de măsură. Cu toate acestea, nu a existat nicio modalitate de a măsura în mod fiabil valoarea acestei unități, adică de a o compara cu scalele terestre. Soarele este prea departe pentru a-și măsura în mod fiabil paralaxa față de Pământ . Distanța până la Lună era cunoscută, dar pe baza datelor cunoscute în secolul al XVII-lea, nu a fost posibil să se estimeze raportul dintre distanțele față de Soare și Lună - observarea Lunii nu oferă precizia necesară și nu se cunoștea nici raportul dintre masele Pământului și Soarelui.

Prima modalitate de a clarifica distanța de la Pământ la Soare a fost de a clarifica paralaxa Soarelui comparând-o cu paralaxa lui Venus când aceasta din urmă a trecut prin discul solar . În 1639, astronomul englez Jeremy Horrocks , împreună cu William Crabtree , au făcut prima observație vreodată a tranzitului lui Venus în scopuri științifice și au calculat distanța de la Pământ la Soare. În unitățile moderne, rezultatul calculelor lui Horrocks a fost de 95,6 milioane km și a fost cel mai precis pentru timpul său. Înregistrările acestei observații au fost publicate abia după moartea ambilor oameni de știință, în 1661, de către Jan Hevelius [16] .

În 1672, Giovanni Cassini , împreună cu colaboratorul său Jean Richet , a măsurat paralaxa lui Marte . Deoarece parametrii orbitelor Pământului și Marte erau cunoscuți cu mare precizie, a devenit posibilă rafinarea valorii unității astronomice - în unitățile moderne au obținut aproximativ 140 de milioane de km [17] .

Ulterior, valoarea unității astronomice a fost rafinată în mod repetat la observarea tranzitelor lui Venus pe discul solar [18] . Observațiile paralaxei asteroidului Eros în timpul abordărilor sale de Pământ în 1901 [19] și 1930-1931 au făcut posibilă obținerea unei estimări și mai precise [11] .

Unitatea astronomică a fost de asemenea rafinată cu ajutorul radarului planetar. Locația lui Venus în 1961 a stabilit că unitatea astronomică este de 149.599.300 ± 2000 km . Re-radarizarea lui Venus în 1962 a făcut posibilă reducerea incertitudinii și clarificarea valorii unității astronomice ca 149.598.100  ± 750 km . S-a dovedit că înainte de locația din 1961, valoarea unității astronomice era cunoscută cu o precizie de 0,1% .

Cel mai nou mod de a rafina unitatea astronomică se bazează pe observațiile mișcării stațiilor interplanetare automate , ale căror elemente ale orbitelor pot fi determinate cu mare precizie datorită sesiunilor regulate de comunicare cu acestea [11] :128 .

Măsurătorile pe termen lung ale distanței de la Pământ la Soare au înregistrat o creștere lentă a acesteia cu o rată de (15 ± 4) metri pe o sută de ani [20] (care este cu un ordin de mărime mai mare decât acuratețea măsurătorilor moderne). Unul dintre motive poate fi pierderea de masă de către Soare (din cauza vântului solar ), dar efectul observat depășește semnificativ valorile calculate [21] .

Câteva distanțe și relații

• Radiația electromagnetică , inclusiv lumina vizibilă , parcurge o unitate astronomică în aproximativ 500 de secunde (8 minute și 20 de secunde).
• Distanța reală de la Pământ la Soare nu este constantă, pe parcursul anului variază de la 0,9832898912 la 1,0167103335 UA.
• Semi- axa majoră a orbitei lui Neptun , cea mai îndepărtată planetă din sistemul solar, este de aproximativ 30,1 UA. [22]
• Pe 21 februarie 2019, a fost stabilit un nou record de observație pentru cel mai îndepărtat obiect din sistemul solar. Obiectul trans-neptunian găsit în imaginile telescopului Subaru a fost numit FarFarOut . Distanța până la acesta este estimată la 140 ± 10 UA. [23]
• Sonda spațială Voyager 1 , începând cu 2021, a parcurs o distanță de 150 UA. de la Soare și continuă să se îndepărteze de acesta cu o rată de aproximativ 3,6 UA/an (eliminarea sa actuală este afișată aici Arhivat 10 martie 2017 la Wayback Machine ). Acesta este cel mai îndepărtat obiect creat de om de pe Pământ [24] .
• 1 an lumină ≈ 63.241 UA
• 1 parsec ≈ 206 265 AU (factorul de conversie este un număr irațional , exact egal cu numărul de secunde de arc în 1 radian , 180 60 60/ π ) [25] .
• Distanța până la cea mai apropiată stea (după Soare) de noi, Proxima Centauri , este de aproximativ 268.400 UA. [26]

Vezi și

• Parsec
• An lumină
• constanta gaussiana

Note

1. ↑ 1 2 GOST 8.417-2002. Sistem de stat pentru asigurarea uniformității măsurătorilor. Unități de mărime. . Preluat la 14 iunie 2019. Arhivat din original la 16 iunie 2019. (nedefinit)
2. ↑ 1 2 3 4 Reglementări privind unitățile de cantități permise pentru utilizare în Federația Rusă . Fundația federală de informații pentru asigurarea uniformității măsurătorilor . Rosstandart . Preluat la 21 mai 2017. Arhivat din original la 28 aprilie 2021. (nedefinit)
3. ↑ 1 2 Articolul 5352 Decretul nr. 879 Cu privire la aprobarea Regulamentului privind unitățile de cantități permise pentru utilizare în Federația Rusă  // Culegere de legislație a Federației Ruse: Buletin. - Literatură juridică , 2009. - 9 noiembrie ( Nr. 45 ). - S. 13070 .
4. ↑ 12 BIPM - Broșura SI, Tabelul 6 . www.bipm.org. Consultat la 15 aprilie 2017. Arhivat din original la 11 noiembrie 2014. (nedefinit)
5. ↑ Din engleză.  unitate astronomică .
6. ↑ Din fr.  unit astronomique .
7. ↑ 1 2 Uniunea Astronomică Internațională, ed. (31 august 2012), REZOLUȚIA B2 privind redefinirea unității astronomice de lungime , REZOLUȚIA B2 , Beijing, China: Uniunea Astronomică Internațională Arhivată la 16 august 2013 la Wayback Machine 
8. ↑ Principalele abrevieri grafice general acceptate // Dicționar ortografic rus / Lopatin V. V ..
9. ↑ Articolul 6. Cerințe pentru unitățile de mărime // Legea federală „Cu privire la asigurarea uniformității măsurătorilor” Nr. 102-FZ.
10. ↑ 5.2  Simboluri unități . Broșura SI: Sistemul internațional de unități (SI) 147. BIPM (2019). - „Simbolurile unităților sunt entități matematice și nu abrevieri”. Consultat la 15 aprilie 2017. Arhivat din original la 1 octombrie 2017.
11. ↑ 1 2 3 Unitate astronomică /  Yu . - M  .: Enciclopedia Sovietică , 1986. - S. 126-128. — 70.000 de exemplare.
12. ↑ Rezoluția nr. 10 a Adunării Generale a XVI-a a Uniunii Astronomice Internaționale Arhivat la 2 mai 2019 la Wayback Machine , Grenoble, 1976
13. ↑ Gareth V. Williams. UNITATEA ASTRONOMicăUnitate astronomică  (engleză)  // Encyclopedia of Planetary Science. - Dordrecht: Springer Olanda, 1997. - P. 48–51 . - ISBN 978-1-4020-4520-2 . - doi : 10.1007/1-4020-4520-4_31 .
14. ↑ IERS Conventions (2003) Arhivat 4 decembrie 2008.
15. ↑ ISO 80000-3:2019(ro). cantități și unități. Partea 3: Spațiu și timp . Organizația Internațională pentru Standardizare. Preluat la 7 mai 2022. Arhivat din original la 17 iunie 2016. (nedefinit)
16. ↑ Paul Marston. Jeremiah Horrocks - tânăr geniu și primul  observator al tranzitului lui Venus . - University of Central Lancashire, 2004. - P. 14-37.
17. ↑ Eremeeva A.I., Tsitsin F.A. History of astronomy. - M . : Editura Universității de Stat din Moscova, 1989. - S. 316.
18. ↑ Polozova N. G., Rumyantseva L. I. 350 de ani de observații ale trecerii lui Venus pe discul solar // Calendarul astronomic pentru 1989. - M . : Nauka , 1988. - Numărul. 92 . - S. 244-253 .
19. ↑ Hinks, Arthur R. Solar Parallax Papers No. 7: Soluția generală din Înălțarile drepte fotografice ale Erosului, la Opoziția din 1900   // Luna . Nu. Roy. Astron. soc. : jurnal. - 1909. - Vol. 69 , nr. 7 . - P. 544-567 . - Cod .
20. ↑ Krasinsky GA, Brumberg VA Creșterea seculară a unității astronomice din analiza mișcărilor principale ale planetelor și interpretarea acesteia  // Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy  . - Kluwer Academic Publishers, 2004. - Vol. 90 , nr. 3-4 . - P. 267-288 . — ISSN 0923-2958 . - doi : 10.1007/s10569-004-0633-z .
21. ↑ Iorio L. Creșterea seculară a unității astronomice și a precesiunilor de periheliu ca teste ale scenariului multidimensional braneworld Dvali–Gabadadze–Porrati  //  Journal of Cosmology and Astroparticle Physics. - 2005. - Vol. 2005 , nr. 09 . — P. 006 . - doi : 10.1088/1475-7516/2005/09/006 . - arXiv : gr-qc/0508047 .
22. ↑ Neptun  / Xanfomality L. V. // Great Russian Encyclopedia [Resursa electronică]. — 2017.
23. ↑ Nola Taylor Redd. Noua lume „FarFarOut” este cel mai îndepărtat obiect al sistemului solar  cunoscut . Scientific American (7 martie 2019). Preluat la 23 mai 2019. Arhivat din original la 9 martie 2019.
24. ↑ Fapte rapide . Voyager - Misiunea Interstelară . NASA. Preluat la 2 iunie 2017. Arhivat din original la 8 octombrie 2011. (nedefinit)
25. ↑ Conform Notei 4 din Rezoluția B2 a XXIX-a Adunării Generale a Uniunii Astronomice Internaționale (2015), parsec-ul este definit exact ca AU. \ u003d AU, adică coincide cu raza cercului, în care lungimea arcului , scăzând unghiul de 1 secundă de arc, este egală cu 1 unitate astronomică. Definiția anterioară a parsecului s-a bazat pe catelul mic al unui triunghi dreptunghic, mai degrabă decât pe un arc, și diferă de cel modern cu mai puțin de 10 -9 %. Diferența dintre definițiile noi și cele vechi este cu multe ordine de mărime mai mică decât cea mai bună eroare relativă disponibilă în măsurarea distanțelor interstelare pentru tehnologia modernă . Prin urmare, distanțele măsurate în parsecs nu s-au schimbat efectiv odată cu modificarea definiției.
26. ↑ Pe baza celor mai recente date de la Telescopul Gaia Arhivat 3 septembrie 2016 la Wayback Machine pe paralaxă

Link -uri

• Williams, D. & Davies, R. D. (1968), A radio method for determining the astronomical unit , Monthly Notices of the Royal Astronomical Society T. 140 (4): 537 , DOI 10.1093/mnras/140.4.537 

Dicționare și enciclopedii	mare danez mare danez mare chinezesc Mare norvegian Rusă mare Universalis Ucraina modernă
În cataloagele bibliografice	GND : 1077621957