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天文单位系统本文重定向自 天文學單位

天文单位系统的正式名称是国际天文学联合会(1976)天文常数系统IAU (1976) System of Astronomical Constants[来源请求],是在天文学开发出来的测量系统。它于1976年被国际天文学联合会通过[1],并且在1994年和2009年更新过(参见天文常数)。

这个系统开发是因为天文资料在国际单位制(SI unit)下的测量和表述都有困难之处。尤其是在太阳系内的天体,需要数值非常庞大且精确的资料,其中许多不能方便的以SI单位处理或显示。通过大量的修改,天文单位系统系现在明确的认同广义相对论的结果,这是国际单位制需要补充,以正确的处理天文资料。

天文单位系统是三维系统,因为它定义长度质量时间。相关的天文常数也对应不同的参考系需要报告的观测[2]。这个系统是个传统的系统,其中无论是长度单位或是质量的单位,都是纯物理的常数,并且对时间至少有三种不同的量度。

天文系统的时间单位

天文系统的时间单位是(day),定义为86400。365.25日构成一儒略年 [1]D是天文学上用来表示这个单位的符号。

天文的质量单位

天文的质量单位是太阳质量[1],符号M经常用来表示这个单位。 is often used to refer to this unit. 太阳质量(M)为1.98892×1030 kg,是天文学上表示庞大质量的标准方式,用来描述恒星星系的质量。它就等于太阳的质量,大约是地球质量的333000倍,或木星质量的1,048倍。

在实务上,太阳系内天体的质量应用在动力学上时,是GM的乘积,此处的G是万有引力常数。在过去,太阳的GM受限于实验确认的精确度。目前接受的值是[3]G M=1.327 124 420 99 × 1020±1010 m3s−2

木星质量

木星质量(MJMJUP)是等于行星木星总质量的质量单位,其值为1.898×1027 kg。木星质量用于描述气态巨行星的质量,例如太阳系的外层行星和太阳系以外的系外行星。它也用于描述棕矮星和海王星质量等级的行星。

地球质量

地球质量(M)是等于地球质量的质量单位。1 M = 5.9742×1024 kg。地球质量常用来描述岩石类地行星的质量。它也用来描述海王星质量的行星。1地球质量是木星质量的0.00315倍。


相当的行星质量
太阳质量
太阳质量 1
木星质量 1048
地球质量 332950

天文的长度单位

天文的长度单位现在明确的定义为149,597,870,700米[4]高斯重力常数k)的值是0.01720209895,在以前,它是由天文单位的长度、质量和时间推导出来的[1]k2的因次是当时的重力常数G),也就是L3M−1T−2单位距离这个术语也会用A来表示长度,但一般用法是以au、AU、或ua来做为天文单位的符号。

天文单位的一个等效定义就是在牛顿的圆轨道上,不受外力扰动的无穷小质量的质点,以平稳的角速度,每日绕行0.01720209895的轨道半径[5]。这大约就等于地球到太阳距离的平均值。

光速在国际天文学联合会的定义值是c0 = 299792458 m/s的国际单位制。以这样的速度,目前天文单位的长度被接受的值是[3]: 1 ua = c0τA = 1.49597870700×1011 ± 3 m,此处的τA是光跨越天文单位的长度所花费的时间。星历表的天文单位是在测量的条件下得到的的实测资料,所以是反过来决定跨越所需要的时间τA

天文距离的其他单位

天文学的范围 典型的单位
卫星的距离 公里
近地天体的距离 月球距离(LD)
行星距离 天文单位(AU)、京米(gigametre)
邻近恒星的距离 秒差距(pc)、光年(Ly)
星系尺度的距离 千秒差距(Kpc)
邻近星系的距离 百万秒差距(Mpc)

距离非常遥远的星系通常不用传统的单位来标示距离,而是以红移。这个原因是从红移的值转换到距离的单位需要知道正确的哈伯常数。但是,直到21世纪初,这个值都还不能准确地测量出来;并且在宇宙论的距离,还需要考虑时空的弯曲,这使得一个距离有这多重的定义。例如,距离的定义是一束光旅行到观测者所需要的时间,会因为该天体外观尺度的不同,而有所差异。

相关条目

参考资料

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 Resolution No. 10 of the XVIth General Assembly of the International Astronomical Union, Grenoble, 1976.
  2. ^ 尤其是,质心天球参考系(BCRS,barycentric celestial reference system)和地心天球参考系(GCRS,geocentric celestial reference system),中心定在地球的质心(包括其流体的外层)Dennis D. McCarthy, P. Kenneth Seidelmann. Resolution B1.3: Definition of the barycentric celestial reference system and geocentric celestial reference system XXIVth International Astronomical Union General Assembly (2000). Time: from Earth rotation to atomic physics. Wiley-VCH. 2009: 105. ISBN 3-527-40780-4.
  3. ^ 3.0 3.1 Gérard Petit and Brian Luzum, eds. Table 1.1: IERS numerical standards (PDF). IERS technical note no. 36: General definitions and numerical standards. International Earth Rotation and Reference Systems Service. 2010. For complete document see Gérard Petit and Brian Luzum, eds. IERS Conventions (2010): IERS technical note no. 36. International Earth Rotation and Reference Systems Service. 2010. ISBN 978-3-89888-989-6.
  4. ^ International Astronomical Union (编), RESOLUTION B2 on the re-definition of the astronomical unit of length (PDF), RESOLUTION B2, Beijing, China: International Astronomical Union, 31 August 2012, The XXVIII General Assembly of International Astronomical Union … recommends … 1. that the astronomical unit be re-defined to be a conventional unit of length equal to 149 597 870 700 m exactly
  5. ^ International Bureau of Weights and Measures, The International System of Units (SI) (PDF) 8th: 126, 2006, ISBN 92-822-2213-6 (英语).

外部链接

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