Jednostka Astronomiczna

Jedna jednostka astronomiczna to dokładnie 149.597.870.700 metrów (średnia odległość Ziemia-Słońce.). Stałą wartość ustaliła Międzynarodowa Unia Astronomiczna podczas spotkania w Pekinie w drugiej połowie 2012 roku.

Stara definicja

Jednostka astronomiczna jest długością promienia niezaburzonej orbity kołowej ciała o masie znikomo małej, które krąży dookoła Słońca z okresem 365,2568983 dnia (365 d 6 h 9 min 56 s, tzw. rok gaussowski). Inaczej, ma ono prędkość kątową 0,17202098950 radiana na dobę mającą 86400 sekund efemerydalnych. Według wcześniej stosowanej definicji jednostka astronomiczna była równa długości półosi wielkiej orbity Ziemi, czyli 149 597 887 km.

Ustalenie wartości 1 AU

Jest wiele sposobów na to aby obliczyć jednostkę astronomiczną. Na przykład: wykorzystując do tego naszą sąsiednią planetę Wenus.
Krok1: zaczynamy wykonywać pomiar kąta między Słońcem (S), Ziemią (E)a Wenus (W) za pomocą oktantu. Wykonujemy pomiary nocne do momentu osiągnięcia największego kąta SEW. Kiedy to nastąpi maksymalne wydłużenie Wenus będzie miało wartość 46stopni 18 minut.
Krok 2 : wykonujemy rysunek poglądowy.
Krok 3: Kluczem do całego sukcesu jest stwierdzenie, iż w momencie maksymalnego wydłużenia Wenus, kąt SWE będzie kątem prostym (ze względu na to iż linia poprowadzona z Ziemi do Wenus będzie styczną do orbity Wenus). I dzięki temu możemy wykorzystać wzór z definicji sinusa kąta w obrębie trójkąta prostokątnego.
SW = SE x sin(∠SEW)
Jako, że SE - jest to odległość Ziemi od słońca to wartość jej wynosi 1 AU. Podstawiamy do wzoru:
SW = 1AU x sin(46,3⁰)=0,723AU
Skoro odległość Wenus od Słońca to 0,723 AU a Ziemi od Słońca to 1 AU - to odległość Ziemi od Wenus wynosi 0,277AU. (oczywiście tylko i wyłącznie w przypadku gdy wszystkie trzy ciała są w linii prostej tak jak to zostało pokazane na dołączonej fotografii)
Bezwzględny pomiar Jednostki Astronomicznej udało się ostatecznie osiągnąć w 1961 roku w JPL ( Jet Propulsion laboratory) w Kaliforni. Zmierzono wówczas sygnał radarowy, który po wysłaniu w stronę Wenus odbił się od jej powierzchni i wrócił na Ziemię. Mierząc czas pomiędzy wysłaniem sygnału a czasem odbioru jego odbicia, można było już w łatwy sposób obliczyć odległość między Wenus a Ziemią.
Fala radiowa porusza się z prędkością światła, które w przybliżeniu wynosi 300 000 km /s.
Czas jaki fala radiowa potrzebuje dotrzeć do Wenus i wrócić z powrotem na Ziemię wynosi: 276,2 sekundy.
Odległość jaką musiała przebyć to 2 razy odległość Ziemia - Wenus czyli 0,554 AU.
Mając te wszystkie dane podstawiamy je do wzoru na drogę:
Droga = prędkość x czas
Droga = 300 000 km/s x 276,2 sekundy = 82 860 000 km
Czyli odległość Ziemi do Wenus wynosi połowę drogi: 41 430 000 km
Korzystają z proporcji:

Wyliczamy iż 1AU w przybliżeniu wynosi 149 600 000 km

Bardzo ciekawy artykuł na temat obliczania Jednostki Astronomicznej zjedziecie Państwo pod tym linkiem: Relative Solar System Distances - Copernicus

Jednostki astronomiczne najczęściej używane są w pomiarach odległości w układach planetarnych. W innych przypadkach używa się wyższych jednostek – lat świetlnych lub parseków.

Przykładowe odległości wyrażone w Jednostkach Astronomicznych:

• Księżyc jest oddalony od Ziemi o 0,0026 AU
• Odległość Ziemi od Słońca to 1 AU
• Odległość Merkury - Słońce : 0,39 AU
• Odległość Wenus - Słońce : 0,72 AU
• Odległość Mars - Słońce : 1,52 AU
• Odległość Jowisz - Słońce : 5,2 AU
• Odległość Saturn - Słońce : 9,58 AU
• Odległość Uran - Słońce : 19,23 AU
• Odległość Neptun - Słońce : 30,1 AU
• Odległość Pluton - Słońce : 39,3 +/- 9,6 AU
• Promień największej znanej na tą chwilę gwiazdy we Wszechświecie ( VY Canis Majoris) : 8.4 - 9.8 AU
• Maksymalny zasięg pola grawitacyjnego Słońca: 230 000AU
• Słońce oddalone jest od centrum Drogi Mlecznej o około 1700000 AU
• 1 rok świetlny = 63241 AU
• 1 parsek = 206265 AU
• 1 km = 0,0000000006684587 AU

Kalkulator jednostek astronomicznych ¹

Przelicz jednostki astronomiczne na kilometry, sekundy świetlne, lata świetlne lub parseki.

AU (Jednostki astronomiczne):
Kilometry:
Sekundy swietlne:
Lata swietlne:
Parseki:

  

^{1. Kalkulator jest darmowy - autor, serwis nie ponosi odpowiedzialności za prawidłowe jego działanie, jak również dane które są przedstawiane. Mimo to staramy się żeby działał on jak najlepiej i jak najdokładniej.}

Artykuł zawiera informacje na zapytania:
Co to jest Jednostka astronomiczna
Ile wynosi wartość jednostki astronomicznej
przelicznik jednostki astronomicznej na parseki
przelicznik jednostki astronomicznej na lata świetlne
Kalkulator jednostki astronomicznej
odległość Ziemi od Słońca
Rok świetlny wyrażony w jednostkach astronomicznych.
Stara definicja jednostki astronomicznej
Jak ustalono długość jednostki astronomicznej.
Jak obliczyć wartość 1 AU