ШТА ЈЕ АСТРОНОМСКА ЈЕДИНИЦА?

Send

Када је у питању бављење космосом, ми људи волимо да ствари кажемо у познатим терминима. Испитујући егзопланете, класификујемо их на основу њихових сличности са планетима у нашем сопственом Сунчевом систему - тј. Земаљским, гасним гигантима, величини Земље, величине Јупитера, величини Нептуна, итд. И када меримо астрономске удаљености, ми много радимо исти.

На пример, једно од најчешће коришћених средстава за мерење растојања кроз свемир познато је под називом Астрономска јединица (АУ). На основу растојања између Земље и Сунца, ова јединица омогућава астрономима да карактеришу велике растојања између Сунчевих планета и Сунца и између екстра-соларних планета и њихових звезда.

Дефиниција:

Према садашњој астрономској конвенцији, једна астрономска јединица еквивалентна је 149,597,870,7 километара (или 92,955,807 миља). Међутим, ово је просечна удаљеност између Земље и Сунца, јер је та удаљеност подложна изменама током Земљине орбиталне периоде. Другим речима, удаљеност између Земље и Сунца варира током једне године.

Током године, Земља прелази са удаљености од 147.095.000 км (91.401.000 миља) од Сунца у перихелију (његова најближа тачка) до 152.100.000 км (94.500.000 миља) у афелију (његова најудаљенија тачка) - или са удаљености од 0.983 АУ до 1.016 АУс.

Историја развоја:

Најранији забиљежени примјер астронома који процјењују удаљеност између Земље и Сунца датира још од класичне антике. У делу из 3. века пре нове ере, О величинама и удаљеностима Сунца и Месеца - што се приписује грчком математичару Аристарху из Самоса - процењено је да је удаљеност између 18 и 20 пута већа од растојања између Земље и Месеца.

Међутим, његов савремени Архимед у свом делу из 3. века пре нове ере Сандрецконер, такође је тврдио да је Аристарх из Самоса ставио растојање од 10 000 пута више од Земљине радијуса. У зависности од вредности било ког низа процена, Аристарх је искључен за фактор од око 2 (у случају земљиног радијуса) до 20 (удаљеност између Земље и Месеца).

Најстарији кинески математички текст - трактат из 1. века пре нове ере Зхоуби Суањинг- такође садржи процену растојања између Земље и Сунца. Према анонимном трактату, удаљеност се може израчунати вршењем геометријских мерења дужине недодневних сенки које су створили објекти распоређени на одређеним растојањима. Међутим, прорачун је заснован на идеји да је Земља равна.

Познати математичар из другог века и астроном Птоломеј ослањао се на тригонометријске прорачуне како би дошао до процене растојања која је била еквивалентна 1210 пута већем радијусу Земље. Користећи записе о месечевим помрачењима, он је проценио Месечев привидни пречник, као и привидни пречник сиве конуса Земље којим је Месец пролазио током месечеве помрачења.

Помоћу Месечеве паралаксе израчунао је и привидне величине Сунца и Месеца и закључио да је пречник Сунца једнак пречнику Месеца када је потоњи био на највећој удаљености од Земље. Из тога је Птоломеј дошао до односа соларне и месечеве удаљености од приближно 19 до 1, што је исти број који је дао Аристарх.

Током наредних хиљаду година, Птоломејеве процене удаљености Земље и Сунца (слично као и већина његових астрономских учења) остаће канон међу средњовековним европским и исламским астрономима. Тек у 17. веку астрономи су почели да преиспитују и ревидирају његове прорачуне.

Ово је омогућено захваљујући проналаску телескопа, као и Кеплеровој Три закона планетарног кретања, који су помогли астрономима да с већом тачношћу израчунају релативне удаљености између планета и Сунца. Мерејући растојање између Земље и других Сунчевих планета, астрономи су били у могућности да спроведу мерења паралаксе како би добили тачније вредности.

До 19. века, одређивање брзине светлости и константе аберације светлости довело је до првог директног мерења удаљености Земље и Сунца у километрима. До 1903. године, појам астрономске јединице први пут се почео употребљавати. И током 20. века, мерења су постајала све прецизнија и софистициранија, делом захваљујући прецизним опажањима ефеката Аинстеинове теорије релативности.

Савремена употреба:

До 1960-их, развој директних радарских мерења, телеметрије и истраживање Сунчевог система помоћу свемирских сонди довели су до прецизних мерења положаја унутрашњих планета и других објеката. 1976. Међународна астрономска унија (ИАУ) усвојила је нову дефиницију током своје 16. Генералне скупштине. У оквиру њиховог система астрономских константа, нова дефиниција је навела:

„Астрономска јединица дужине је она дужина (А) за коју Гаусова гравитациона константа (к) узима вредност 0,01720209895 када су јединице за мерење астрономске јединице дужине, масе и времена. Димензије к² су константе гравитације (Г), тј. Л³М^-1Т^–². Израз "јединична удаљеност" такође се користи за дужину А. "

Као одговор на развој хипер-прецизних мерења, Међународни комитет за утеге и мере (ЦИПМ) одлучио је да измени Међународни систем јединица (СИ) 1983. У складу са тим, редефинисали су бројило које се мери у смислу брзина светлости у вакууму.

Међутим, до 2012. године, ИАУ је утврдио да је изједначавањем релативности мерење АУ превише сложено и редефинисао астрономску јединицу у погледу метара. У складу с тим, једна АУ једнака је тачно 149597870,7 км (92,955807 милиона миља), 499 светлосних секунди, 4,8481368 × 10^-6 парсека, или 15.812507 × 10^-6 светлосне године.

Данас се АУ обично користи за мерење растојања и креирање нумеричких модела Сунчевог система. Употребљава се и за мерење екстра-соларних система, за израчунавање протопланетарних облака или удаљености између екстра-соларних планета и њихове матичне звезде. Приликом мерења међузвездних растојања, АУ су премали да би понудили погодна мерења. Као такве, ослањају се друге јединице - као што су парсец и светлосна година.

Универзум је огромно место и мери чак и наш мали његов угао који доноси неке запањујуће резултате. Али као и увек, радије их изражавамо на начин који је подједнако релативан и познат.

Овде смо писали много занимљивих чланака о растојањима у Сунчевом систему. Ево колико су планете од Сунца ?, Колико је удаљена Меркур од Сунца ?, Колико је удаљена Венера од Сунца ?, Колико је далеко од Сунца ?, Колико је удаљен Марс од Сунца ?, Колико је удаљен од Сунца? Јупитер од Сунца ?, Колико је удаљен Сатурн од Сунца ?, Колико је далеко Уран од Сунца ?, Колико је далеко Нептун од Сунца ?, Колико је далеко од Сунца Плутон?

Ако желите више информација о Земљиној орбити, погледајте НАСА-ино страницу за истраживање соларног система.

Такође смо снимили епизоду Астрономи Цаст-а посвећену мерењу растојања у астрономији. Слушајте овде, епизода 10: Мерење растојања у свемиру.

Извори: