Csillagászati egység (AU) — definíció, értéke és Naprendszerbeli példák
Csillagászati egység (AU) röviden: mi az 1 AU (~150 millió km), hogyan definiáljuk és mérjük, plusz Naprendszerbeli példák (Mars 1,4 AU, Jupiter 5,2 AU, Neptunusz 30 AU).
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 τA = 499,0047838061±0,000000000001 s, így a csillagászati egység méterben kifejezve c0 τA = 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.
Keres