Астрономска јединица

С Википедије, слободне енциклопедије
Астрономска јединица
Astronomical unit.png
Сива линија означава удаљеност Земља-Сунце, која је у просеку око 1 астрономске јединице.
Информације о јединици
СистемАстрономски систем јединица
(Прихваћено за употребу са СИ)
Јединицадужина
Симболај или AU или АЈ 
Јединична претварања
1 ај или AU или АЈ у ...... је једнак са ...
   метеричке (СИ) јединице   1,495,978,707×1011 m
   империјалне & УС јединице   9,2956×107 mi
   астрономске јединице   4,8481×10−6 pc
   1,5813×10−5 ly

Астрономска јединица (АЈ) (енгл. astronomical unit (AU); симбол: au или ua)[1][2][3] мера је за удаљеност једнака просечној удаљености Земље од Сунца. Данас прихваћена мера за АЈ је 149.597.870.691 метара (приближно 149.600.000 km).[4] Ово растојање добија се једноставним рачуном узимајући у обзир да нам је паралакса Сунца позната (тј. можемо је измерити) и износи око 8,794145 лучних секунди. Користи се често у астрономији за међупланетска растојања, тј. у оквиру Сунчевог система или других планетарних система. За међузвездана растојања користе се веће јединице, светлосна година и парсек.[5]

Историја употребе симбола[уреди | уреди извор]

Различити симболи јединица и скраћенице су у употреби за астрономску јединицу. У резолуцији из 1976. године, Међународна астрономска унија (IAU) је користила симбол A да означи дужину једнаку астрономској јединици.[6] У астрономској литератури, симбол AU је био (и остао) уобичајен. Године 2006, Међународни биро за тегове и мере (BIPM) је препоручио ua као симбол јединице.[7] У ненормативном Анексу Ц ISO 80000-3:2006 (сада повучен), симбол астрономске јединице је био „ua“.

У 2012. години, IAU је, напомињући „да се за астрономску јединицу тренутно користе различити симболи“, препоручила употребу симбола „ua“.[1] Научни часописи које издају Америчко астрономско друштво и Краљевско астрономско друштво су накнадно усвојили овај симбол[3][8] У ревизији из 2014. и издању СИ брошуре из 2019. BIPM је користио симбол јединице „ua“.[9][10] ISO 80000-3:2019 који замењује ISO 80000-3:2006, не помиње астрономску јединицу.[11][12]

Развој дефиниције јединице[уреди | уреди извор]

Земљина путања око Сунца је елипса. Велика полуоса ове елиптичке орбите је дефинисана као половина праволинијског сегмента који спаја перихел и афел. Центар Сунца лежи на овом сегменту праве линије, али не у његовој средини. Пошто су елипсе добро изучени облици, мерење тачака њених екстрема је математички дефинисало тачан облик и омогућило прорачуне за целу орбиту, као и предвиђања заснована на посматрању. Поред тога, тиме је мапирана тачно највећа праволинијска удаљеност коју Земља пређе током године, дефинишући време и места за посматрање највеће паралаксе (очигледне промене положаја) у оближњим звездама. Познавање Земљиног померања и померања звезде омогућило је израчунавање удаљености звезде. Али сва мерења су подложна одређеном степену грешке или несигурности, а несигурности у дужини астрономске јединице само су повећале несигурност у звезданим удаљеностима. Побољшања прецизности су увек била кључ за побољшање разумевања астрономије. Током двадесетог века, мерења су постајала све прецизнија и софистициранија, и све више зависила од тачног посматрања ефеката описаних Ајнштајновом теоријом релативности и од математичких алата које је користила.

Побољшана мерења су континуирано проверавана и унакрсно проверавана помоћу побољшаног разумевања закона небеске механике, који управљају кретањем објеката у свемиру. Очекивани положаји и удаљености објеката у утврђеном времену израчунавају се (у ај) из ових закона и састављају у колекцију података која се назива ефемерида. Насин лабораторијски систем за млазни погон HORIZONS пружа једну од неколико сервиса за рачунање ефемерида.[13]

Године 1976, да би успоставила још прецизнију меру за астрономску јединицу, IAU је формално усвојила нову дефиницију. Иако директно заснована на тада најбољим доступним опсервационим мерењима, дефиниција је преиначена у смислу тада најбољих математичких извода из небеске механике и планетарних ефемерида. У њој се наводи да је „астрономска јединица дужине она дужина (А) за коју Гаусова гравитациона константа (k) узима вредност 0,01720209895 када су јединице мере астрономске јединице дужине, масе и времена.“[6][14][15] Еквивалентно, према овој дефиницији, једна атомска јединица је „полупречник непоремећене кружне Њутнове орбите око сунца честице која има бесконачно малу масу, која се креће са угаоном фреквенцијом од 0,01720209895 радијана дневно“;[16] или алтернативно она дужина при којој је хелиоцентрична гравитациона константа (производ GM) једнака (0,01720209895)2 au3/d2, када се дужина користи за описивање положаја објеката у Сунчевом систему.

Накнадна истраживања Сунчевог система свемирским сондама омогућила су прецизна мерења релативних положаја унутрашњих планета и других објеката помоћу радара и телеметрије. Као и код свих радарских мерења, она се ослањају на мерење времена потребног да се фотони рефлектују од објекта. Пошто се сви фотони крећу брзином светлости у вакууму, што је основна константа универзума, удаљеност објекта од сонде се израчунава као производ брзине светлости и измереног времена. Међутим, ради прецизности прорачуни захтевају прилагођавање за аспекте као што су кретање сонде и објекта док фотони пролазе. Поред тога, само мерење времена мора бити преведено на стандардну скалу која узима у обзир релативистичку дилатацију времена. Поређење положаја ефемерида са мерењима времена израженим у барицентричном динамичком времену (TDB) доводи до вредности за брзину светлости у астрономским јединицама по дану (од 86,400 s). До 2009. године, IAU је ажурирала своје стандардне мере како би одразила побољшања и израчунала брзину светлости на 173,1446326847 (69) ај/д (TDB).[17]

Године 1983, CIPM је модификовао Међународни систем јединица (СИ) да би метар био дефинисан као раздаљина коју светлост пређе у вакууму за 1 / 299,792,458 секунде. Ово је заменило претходну дефиницију, која је важила између 1960. и 1983. године, а која је гласила да је метар једнак одређеном броју таласних дужина одређене емисионе линије криптона-86. (Разлог за промену је побољшана метода мерења брзине светлости.) Брзина светлости би се тада могла изразити тачно као c0 = 299,792,458 m/s, што је стандард који су такође усвојили IERS нумерички стандарди.[18] Из ове дефиниције и стандарда IAU из 2009. године, утврђено је да је време за светлост да пређе астрономску јединицу τA = 499,004,783,8061±0,000,000,01 s, што је нешто више од 8 минута и 19 секунди. Множењем, најбоља процена IAU 2009 била је A = c0τA = 149,597,870,700±3 m,[19] на основу поређења Лабораторије за млазни погон и IAA–RAS ефемерида.[20][21][22]

Види још[уреди | уреди извор]

Референце[уреди | уреди извор]

  1. ^ а б On the re-definition of the astronomical unit of length (PDF). XXVIII General Assembly of International Astronomical Union. Beijing, China: International Astronomical Union. 31. 8. 2012. Resolution B2. »... recommends ... 5. that the unique symbol "au" be used for the astronomical unit.« 
  2. ^ „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Instructions for Authors”. Oxford Journals. Архивирано из оригинала на датум 22. 10. 2012. Приступљено 20. 3. 2015. »The units of length/distance are Å, nm, μm, mm, cm, m, km, au, light-year, pc.« 
  3. ^ а б „Manuscript Preparation: AJ & ApJ Author Instructions”. American Astronomical Society. Архивирано из оригинала на датум 21. 2. 2016. Приступљено 29. 10. 2016. »Use standard abbreviations for ... natural units (e.g., au, pc, cm).« 
  4. ^ On the re-definition of the astronomical unit of length (PDF). XXVIII General Assembly of International Astronomical Union. Beijing: International Astronomical Union. 31. 8. 2012. Resolution B2. »... recommends [adopted] that the astronomical unit be re-defined to be a conventional unit of length equal to exactly 149,597,870,700 metres, in agreement with the value adopted in IAU 2009 Resolution B2« 
  5. ^ Luque, B.; Ballesteros, F.J. (2019). „Title: To the Sun and beyond”. Nature Physics. 15: 1302. doi:10.1038/s41567-019-0685-3Слободан приступ. 
  6. ^ а б Commission 4: Ephemerides/Ephémérides (1976). item 12: Unit distance (PDF). XVIth General Assembly of the International Astronomical Union. IAU (1976) System of Astronomical Constants. Grenoble, FR. Commission 4, part III, Recommendation 1, item 12. 
  7. ^ Bureau International des Poids et Mesures (2006), The International System of Units (SI) (PDF) (8th изд.), Organisation Intergouvernementale de la Convention du Mètre, стр. 126 
  8. ^ „Instructions to Authors”. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Oxford University Press. Приступљено 5. 11. 2020. »The units of length/distance are Å, nm, µm, mm, cm, m, km, au, light-year, pc.« 
  9. ^ „The International System of Units (SI)”. SI Brochure (8th изд.). BIPM. 2014 [2006]. Приступљено 3. 1. 2015. 
  10. ^ „The International System of Units (SI)” (PDF). SI Brochure (9th изд.). BIPM. 2019. стр. 145. Приступљено 1. 7. 2019. 
  11. ^ „ISO 80000-3:2019”. International Organization for Standardization. Приступљено 2020-07-03. 
  12. ^ „Part 3: Space and time”. Quantities and units. International Organization for Standardization. ISO 80000-3:2019(en). Приступљено 2020-07-03. 
  13. ^ „HORIZONS System”. Solar system dynamics. NASA: Jet Propulsion Laboratory. 4. 1. 2005. Приступљено 16. 1. 2012. 
  14. ^ Hussmann, H.; Sohl, F.; Oberst, J. (2009). „§ 4.2.2.1.3: Astronomical units”. Ур.: Trümper, Joachim E. Astronomy, astrophysics, and cosmology – Volume VI/4B Solar System. Springer. стр. 4. ISBN 978-3-540-88054-7. 
  15. ^ Williams Gareth V. (1997). „Astronomical unit”. Ур.: Shirley, James H.; Fairbridge, Rhodes Whitmore. Encyclopedia of planetary sciences. Springer. стр. 48. ISBN 978-0-412-06951-2. 
  16. ^ International Bureau of Weights and Measures (2006), The International System of Units (SI) (PDF) (8th изд.), стр. 126, ISBN 92-822-2213-6 
  17. ^ „Selected Astronomical Constants” (PDF). The Astronomical Almanac Online. USNOUKHO. 2009. стр. K6. Архивирано из оригинала (PDF) на датум 26. 7. 2014. 
  18. ^ Gérard Petit; Brian Luzum, ур. (2010). Table 1.1: IERS numerical standards (PDF). IERS technical note no. 36: General definitions and numerical standards (Извештај). International Earth Rotation and Reference Systems Service.  For complete document see Gérard Petit; Brian Luzum, ур. (2010). IERS Conventions (2010): IERS technical note no. 36 (Извештај). International Earth Rotation and Reference Systems Service. ISBN 978-3-89888-989-6. 
  19. ^ Capitaine, Nicole; Klioner, Sergei; McCarthy, Dennis (2012). IAU Joint Discussion 7: Space-time reference systems for future research at IAU General Assembly – The re-definition of the astronomical unit of length: Reasons and consequences (PDF) (Извештај). 7. Beijing, China. стр. 40. Bibcode:2012IAUJD...7E..40C. Приступљено 16. 5. 2013. 
  20. ^ IAU WG on NSFA current best estimates (Извештај). Архивирано из оригинала на датум 8. 12. 2009. Приступљено 25. 9. 2009. 
  21. ^ Pitjeva, E.V.; Standish, E.M. (2009). „Proposals for the masses of the three largest asteroids, the Moon-Earth mass ratio and the Astronomical Unit”. Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy. 103 (4): 365—72. Bibcode:2009CeMDA.103..365P. S2CID 121374703. doi:10.1007/s10569-009-9203-8. 
  22. ^ „The final session of the [IAU] General Assembly” (PDF). Estrella d'Alva. 14. 8. 2009. стр. 1. Архивирано из оригинала (PDF) на датум 6. 7. 2011. 

Литература[уреди | уреди извор]

Спољашње везе[уреди | уреди извор]