Co je astronomická jednotka?

Pokud jde o jednání s vesmírem, my lidé rádi rozkládáme věci známými pojmy. Při zkoumání exoplanet je klasifikujeme na základě jejich podobnosti s planetami v naší vlastní sluneční soustavě-tj. A při měření astronomických vzdáleností děláme totéž.

například jeden z nejčastěji používaných prostředků měření vzdáleností napříč vesmírem je známý jako astronomická jednotka (AU). Na základě vzdálenosti mezi zemí a Sluncem, tato jednotka umožňuje astronomové charakterizují obrovské vzdálenosti mezi Sluneční planety a Slunce, a mezi extra-solární planety a jejich hvězdy.

Rozlišení:

Podle současné astronomické úmluvy, jedna Astronomická Jednotka je ekvivalentní 149,597,870.7 kilometrů (nebo 92,955,807 km). Toto je však průměrná vzdálenost mezi Zemí a sluncem, protože tato vzdálenost podléhá změnám během orbitálního období Země. Jinými slovy, vzdálenost mezi Zemí a sluncem se mění v průběhu jednoho roku.

oběžná dráha Země kolem Slunce, ukazující její průměrnou vzdálenost (nebo 1 AU). Kredit: Huritisho/Wikipedia Commons

v Průběhu roku, Země jde od vzdálenosti 147,095,000 km (91,401,000 mi) od Slunce v perihelu (nejbližší bod) 152,100,000 km (94,500,000 mi) na afélium (nejvzdálenější bod) – nebo ze vzdálenosti 0.983 AUs 1,016 AUs.

historie vývoje:

nejdříve zaznamenaný příklad astronomů odhadujících vzdálenost mezi Zemí a Sluncem pochází z klasického starověku. Ve 3. století PŘ. n. l. práce, Na Velikosti a Vzdálenosti Slunce a Měsíce – což je přičítáno řecký matematik Aristarchus Samos – vzdálenost byla odhadem mezi 18 a 20 krát vzdálenost mezi zemí a Měsícem.

nicméně, jeho současný Archimedes, v jeho 3. století BCE práce Sandreckoner, také tvrdil, že Aristarchus Samos umístil vzdálenost 10,000 násobek poloměru Země. V závislosti na hodnot buď pro sadu odhadů, Aristarchos byl off o faktor 2 (v případě Zemského poloměru) do 20 (vzdálenost mezi zemí a Měsícem).

nejstarší Čínský matematický text-pojednání z 1. století před naším letopočtem známé jako Zhoubi Suanjing-také obsahuje odhad vzdálenosti mezi Zemí a Sluncem. Podle anonymního pojednání by vzdálenost mohla být vypočtena provedením geometrických měření délky poledních stínů vytvořených objekty rozmístěnými v určitých vzdálenostech. Výpočty však byly založeny na myšlence, že Země je plochá.

Ilustrace Ptolemaic geocentrické pojetí Vesmíru, o Bartolomeu Velho (?-1568), z jeho díla Cosmographia, made in France, 1568. Úvěra: Bibilotèque nationale de France, Paříž

Slavný 2. století CE matematik a astronom Ptolemaios spoléhal na trigonometrické výpočty přijít s vzdálenost odhadují, že byla ekvivalentní 1210 krát poloměr Země. Pomocí záznamů zatmění Měsíce, odhadl zdánlivý průměr Měsíce, stejně jako zdánlivý průměr stínového kužele země procházejícího měsícem během zatmění Měsíce.

Pomocí Měsíční paralaxy, on také vypočítané zdánlivé velikosti Slunce a Měsíce a dospěl k závěru, že průměr Slunce se rovná průměru Měsíc, když latter byl na to je největší vzdálenosti od Země. Z toho, Ptolemaios přišel v poměru solar do lunar vzdálenosti přibližně 19 na 1, stejná hodnota získaných Aristarchos.

Pro příštích tisíc let, Ptolemaios odhadu vzdálenosti Země-Slunce (stejně jako většina jeho astronomické učení) zůstane canon mezi Středověké Evropské a Islámské astronomy. Teprve v 17. století začali astronomové přehodnocovat a revidovat své výpočty.

Toto bylo možné díky vynálezu dalekohledu, stejně jako Kepler Tři Zákony o Pohybu planet, které pomohly astronomům vypočítat relativní vzdálenosti mezi planetami a Sluncem s větší přesností. Měřením vzdálenosti mezi Zemí a ostatními slunečními planetami byli astronomové schopni provádět měření paralaxy, aby získali přesnější hodnoty.

S paralaxy technika, astronomové pozorovat objekt na opačných koncích Země je orbita kolem Slunce tak, aby přesně změřit jeho vzdálenost. Zápočet: Alexandra Angelich, NRAO/AUI / NSF.

v 19. století, o stanovení rychlosti světla a konstantní aberace světla vyústilo v první přímé měření vzdálenosti Země-Slunce v kilometrech. V roce 1903 se poprvé použil termín „astronomická jednotka“. A v průběhu 20. století se měření stala stále přesnějšími a sofistikovanějšími, částečně díky přesným pozorováním účinků Einsteinovy teorie Relativity.

Moderní Použití:

v roce 1960, vývoj přímý radarové měření, telemetrie, a průzkum Sluneční Soustavy pomocí kosmických sond vedlo k přesná měření poloh vnitřních planet a dalších objektů. V roce 1976 přijala Mezinárodní astronomická unie (IAU) novou definici během svého 16.Valného shromáždění. Jako součást svého Systému Astronomických Konstant, nové definice prohlásil:

„astronomická jednotka délky je délka (A), pro které Gaussova gravitační konstanta (k) má hodnotu 0.01720209895 když jednotky měření jsou astronomické jednotky délky, hmotnosti a času. Rozměry k2 jsou rozměry gravitační konstanty (G), tj. Termín „jednotková vzdálenost“ se také používá pro délku a.“

V reakci na vývoj hyper-přesné měření, Mezinárodní Výbor pro Váhy a míry (CIPM), rozhodl se změnit Mezinárodní Systém Jednotek (SI) v roce 1983. V souladu s tím předefinovali měřič, který má být měřen z hlediska rychlosti světla ve vakuu.

Infografika porovnává oběžné dráze planety kolem Proxima Centauri (Proxima b) s stejné oblasti Sluneční Soustavy. Úvěra: ESO

Nicméně, do roku 2012, IAU rozhodl, že vyrovnání relativity provedena měření AUs příliš složité, a obnovoval astronomické jednotky v metrech. V souladu s tím, jedna AU se rovná 149597870.7 km přesně (92.955807 milionů kilometrů), 499 světelných sekund, 4.8481368×10-6 parsek, nebo 15.812507×10-6 světelného roku.

dnes se AU běžně používá k měření vzdáleností a vytváření numerických modelů pro sluneční soustavu. Používá se také při měření extra-solárních systémů, výpočtu rozsahu protoplanetárních mraků nebo vzdálenosti mezi extra-solárními planetami a jejich mateřskou hvězdou. Při měření mezihvězdných vzdáleností jsou AUs příliš malé na to, aby nabízely pohodlná měření. Jako takové se spoléhají na další jednotky – jako je parsec a světelný rok.

vesmír je obrovské místo a měření i našeho malého rohu přináší ohromující výsledky. Ale jako vždy, raději je vyjadřujeme způsoby, které jsou stejně relativní a známé.

napsali jsme mnoho zajímavých článků o vzdálenostech ve sluneční soustavě zde na Universe Today. Zde je, jak daleko jsou planety od Slunce?, Jak daleko je Merkur od Slunce?, Jak daleko je Venuše od Slunce?, Jak daleko je země od Slunce?, Jak daleko je Mars od Slunce?, Jak daleko je Jupiter od Slunce?, Jak daleko je Saturn od Slunce?, Jak daleko je Uran od Slunce?, Jak daleko je Neptun od Slunce?, Jak daleko je Pluto od Slunce?

Pokud chcete více informací o oběžné dráze Země, podívejte se na stránku průzkumu sluneční soustavy NASA.

Zaznamenali jsme také epizodu obsazení astronomie věnovanou měření vzdáleností v astronomii. Poslouchejte zde, Epizoda 10: měření vzdálenosti ve vesmíru.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *