unidad astronómica | |
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a.u. | |
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Valor | longitud |
Sistema | astronómico , aceptado para su uso junto con SI |
Tipo de | principal |
Unidad astronómica (designación rusa: au [1] [2] [3] ; internacional: desde 2012 - au [4] [5] ; designación utilizada anteriormente ua [6] [2] ) es una unidad de medida de distancias en astronomía , aproximadamente igual a la distancia media de la Tierra al Sol . Actualmente se acepta que es exactamente 149.597.870.700 metros [7] .
La unidad astronómica se utiliza principalmente para medir las distancias entre objetos del sistema solar , sistemas exoplanetarios y también entre los componentes de estrellas binarias .
Al abreviar la frase "unidad astronómica" en un texto coherente, la norma es escribir con un espacio: "a. mi." [8] . Sin embargo, la designación rusa de la unidad astronómica como unidad de medida de longitud de conformidad con el Decreto del Gobierno de la Federación Rusa [9] No. 879 “Sobre la aprobación de las Regulaciones sobre Unidades de Cantidades Permitidas para Uso en la Federación Rusa ” se escribe sin espacio: “a.u.” [3] [2] [ aclarar ] . La Oficina Internacional de Pesos y Medidas considera las designaciones de unidades de medida no como abreviaturas, sino como entidades matemáticas ( entités mathématiques en francés , entidades matemáticas en inglés ) [10] .
En agosto de 2012, la 28ª Asamblea General de la Unión Astronómica Internacional (IAU) en Beijing decidió vincular la unidad astronómica al Sistema Internacional de Unidades (SI) . Desde entonces, se considera que la unidad astronómica es exactamente 149.597.870.700 metros. Además, la IAU decidió estandarizar la designación internacional de la unidad astronómica: "au" [7] .
La unidad astronómica se definió originalmente como la longitud del semieje mayor de la órbita de la Tierra o, de manera equivalente, el promedio entre las distancias mínima ( perihelio ) y máxima ( afelio ) de la Tierra al Sol. Según las propiedades de la elipse , este valor es también la distancia media de los puntos de la órbita de la Tierra al Sol [11] :126 .
En 1976, la 16ª Asamblea General de la IAU redefinió la unidad astronómica como la unidad de distancia en la que la constante de Gauss toma el valor 0,01720209895 (cuando se utiliza como unidad de la hora del día, exactamente 86.400 SI segundos ; y como unidad de masa, la masa del Sol, en ese momento considerada igual a 1.9891⋅10 30 kg ) [12] . En esta definición, la unidad astronómica correspondía al radio de la órbita circular del cuerpo de prueba en coordenadas isotrópicas , cuya velocidad angular de revolución a lo largo de la cual, despreciando todos los cuerpos del Sistema Solar excepto el Sol, es exactamente igual a 0,01720209895 radianes por día [13] .
En el sistema de constantes IERS 2003, se supuso que la unidad astronómica era 149 597 870 691 m [14] . Este valor y el símbolo "ua" se dieron en el anexo de información de la norma internacional ISO 80000-3revisiones en 2009. En la revisión de 2019 de este estándar, no se menciona la unidad astronómica [15] .
La unidad astronómica está incluida en la lista de unidades no sistémicas aprobada por la Oficina Internacional de Pesos y Medidas , adoptada para su uso junto con las unidades SI [4] . En la Federación Rusa , el uso de la unidad astronómica está permitido en el campo de aplicación "astronomía" al mismo nivel que las unidades SI sin límite de tiempo. No está permitido utilizar una unidad astronómica con prefijos SI largos y múltiples [1] [2] .
El primer intento científico de calcular distancias astronómicas fue realizado por el creador del sistema heliocéntrico del mundo, Aristarco de Samos , en su tratado “Sobre las magnitudes y distancias del Sol y la Luna” en el siglo III a.C. mi. El método trigonométrico de Aristarco no era lo suficientemente preciso, pero durante mil quinientos años, desde la antigüedad hasta el Renacimiento , este fue el único método conocido por los astrónomos.
Desde el advenimiento de la mecánica celeste kepleriana , las distancias relativas en el Sistema Solar (excluyendo la Luna demasiado cercana ) se conocen con buena precisión. Dado que el Sol es el cuerpo central del sistema, y la Tierra, que se mueve en una órbita casi circular, es la ubicación de los observadores, era natural tomar el radio de esta órbita como unidad de medida. Sin embargo, no había forma de medir de manera confiable el valor de esta unidad, es decir, compararla con escalas terrestres. El Sol está demasiado lejos para medir de forma fiable su paralaje desde la Tierra . Se conocía la distancia a la Luna, pero según los datos conocidos en el siglo XVII, no fue posible estimar la relación entre las distancias al Sol y la Luna: la observación de la Luna no brinda la precisión requerida y tampoco se conocía la proporción de las masas de la Tierra y el Sol.
La primera forma de clarificar la distancia de la Tierra al Sol era clarificar la paralaje del Sol comparándola con la paralaje de Venus cuando este último pasaba a través del disco solar . En 1639, el astrónomo inglés Jeremy Horrocks , junto con William Crabtree , realizaron la primera observación del tránsito de Venus con fines científicos y calcularon la distancia de la Tierra al Sol. En unidades modernas, el resultado de los cálculos de Horrocks fue de 95,6 millones de km y fue el más preciso para su época. Los registros de esta observación fueron publicados solo después de la muerte de ambos científicos, en 1661, por Jan Hevelius [16] .
En 1672, Giovanni Cassini , junto con su colaborador Jean Richet , midieron la paralaje de Marte . Dado que los parámetros de las órbitas de la Tierra y Marte se conocían con gran precisión, fue posible refinar el valor de la unidad astronómica: en las unidades modernas obtuvieron alrededor de 140 millones de km [17] .
Posteriormente, el valor de la unidad astronómica se refinó repetidamente al observar los tránsitos de Venus a través del disco solar [18] . Las observaciones de la paralaje del asteroide Eros durante sus acercamientos a la Tierra en 1901 [19] y 1930-1931 permitieron obtener una estimación aún más precisa [11] .
La unidad astronómica también se refinó utilizando un radar planetario. La ubicación de Venus en 1961 estableció que la unidad astronómica es 149.599.300 ± 2000 km . El nuevo radar de Venus en 1962 permitió reducir la incertidumbre y aclarar el valor de la unidad astronómica en 149.598.100 ± 750 km . Resultó que antes de la ubicación de 1961, el valor de la unidad astronómica se conocía con una precisión del 0,1% .
La forma más novedosa de refinar la unidad astronómica se basa en observaciones del movimiento de estaciones interplanetarias automáticas , cuyos elementos de las órbitas se pueden determinar con gran precisión gracias a sesiones regulares de comunicación con ellas [11] :128 .
Las mediciones a largo plazo de la distancia de la Tierra al Sol registraron su lento aumento a una tasa de (15 ± 4) metros por cien años [20] (que es un orden de magnitud superior a la precisión de las mediciones modernas). Una de las razones puede ser la pérdida de masa del Sol (debido al viento solar ), pero el efecto observado supera significativamente los valores calculados [21] .
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