Csillagászati egység (AU) — definíció, értéke és Naprendszerbeli példák

A csillagászati egység (AU) a Föld pályájából származtatott hosszúsági egység. Definíciója (eredetileg): a Föld Nap körüli ellipszis alakú pályája félnagytengelyének hossza — vagyis az a jellemző távolság, amely a Föld és a Nap átlagos elválasztását írja le. A „félnagytengely” a pálya hosszú tengelyének a fele.

Hivatalos érték és történet

Korábban az AU-t közvetlenül a Föld pályájához kötötték, de 2012-ben a Nemzetközi Csillagászati Unió (IAU) rögzítette az AU pontos értékét fizikai mennyiségként. Jelenleg 1 AU pontosan 149 597 870,7 kilométer. Ez az érték pontosan rögzített, hogy egyszerűsíthette a számításokat és az egység egységes alkalmazását a csillagászatban.

Átváltás más mértékegységekre és fényidő

1 AU = 149 597 870,7 km (pontos definíció).
1 AU ≈ 92 955 807,3 mérföld.
1 AU fényben megtéve körülbelül 499,0048 másodperc, azaz ≈ 8,3167 perc (kb. 8 perc 19 másodperc).
Kapcsolat parsec-kel: 1 parsec ≈ 206 265 AU (ez onnan adódik, hogy 1 parsec az a távolság, ahol a fényév és a parallaxis viszonya meghatározott).

Naprendszerbeli példák

A csillagászok gyakran használják az AU-t a Naprendszeren belüli távolságok egyszerűsített megadásához. Tipikus értékek (közelítések, átlagos naptávolságok):

A Mars közepes naptávolsága ≈ 1,52 AU (nem 1,4 AU; a 1,52 AU a hosszú távú átlag).
A Jupiter közepes naptávolsága ≈ 5,20 AU.
A Neptunusz közepes naptávolsága ≈ 30,07 AU.

Ezek az értékek a bolygók pályáinak átlagos (a pályaparaméterekből számított) naptávolságai; a valós pillanatnyi távolságok a bolygók helyzetétől függően eltérhetnek.

Használat és megjegyzések

Az AU praktikus egység a Naprendszeren belüli méretek kifejezésére (bolygók pályái, kisbolygók, üstökösök jellemzése), és alkalmas nagyobb struktúrák — például a Kuiper-öv vagy a Neptunuszon túli objektumok — megközelítő leírására is. Exobolygók távolságának, illetve a Naprendszeren belüli pályaszámításoknál gyakran használják együtt a fényidő- vagy parsec-értékekkel.

Fontos megjegyzés: míg a történeti definíció közvetlenül a Föld pályájához kötődött, a ma használt definíció egy rögzített kilométerérték, így az AU immár egy stabil, pontosan meghatározott mértékegység.

További pontosság

1976-tól 2012-ig az AU-t úgy definiálták, mint "egy végtelenül kis tömegű, 0,01720209895 radián/nap átlagos mozgással (a Gauss-állandó néven ismert) mozgó részecske Nap körüli, zavartalan Newton-körüli pályájának sugarát". Az IAU 2012-ben átdefiniálta, és egyszerűen 149597870700 m-ben határozta meg.

Az IERS numerikus szabványaiban a fény sebességét vákuumban c₀ = 299792458 m/s-ban határozzák meg, az SI-egységek szerint. Az egy AU megtételéhez szükséges idő τ_A = 499,0047838061±0,000000000001 s, így a csillagászati egység méterben kifejezve c₀ τ_A = 149597870700±3 m. Ez nagyjából a Föld és a Nap távolsága.

Kérdések és válaszok

K: Mi az a csillagászati egység (AU)?

V: A csillagászati egység (AU) a Föld pályájából származtatott hosszúságegység. Ez az az átlagos távolság, amelyet a Föld az ellipszis hosszú tengelyén a Naptól kap.

K: Hogyan határozzák meg az AU-t?

V: Az AU-t a Föld Nap körüli ellipszis alakú pályája félnagytengelyének hosszaként határozzák meg. A "fél-dúr" a hosszú tengely felét jelenti.

K: Mi a távolság kilométerben kifejezve egy csillagászati egység?

V: Egy csillagászati egység körülbelül 150 millió kilométer.

K: Mekkora egy csillagászati egység távolsága mérföldben kifejezve?

V: Egy csillagászati egység körülbelül 93 millió mérföld.

K: Milyen mértékegységet használnak általában a csillagászok a Naprendszeren belüli távolságok mérésére?

V: A csillagászok a Naprendszeren belüli távolságokat általában csillagászati egységekben mérik.

K: Mekkora a Mars távolsága a Naptól csillagászati egységekben?

V: A Mars körülbelül 1,4 AU távolságra van a Naptól.

K: Mennyi idő alatt tesz meg a fény egy csillagászati egységet?

V: A fény egy AU-t körülbelül 8,317 perc alatt tesz meg.