APA ITU UNIT ASTRONOMI?

Send

Ketika berhubungan dengan kosmos, kita manusia suka mengungkit sesuatu dengan cara yang biasa. Semasa memeriksa exoplanet, kami mengklasifikasikannya berdasarkan kesamaannya dengan planet-planet di Sistem Suria kita sendiri - iaitu daratan, gergasi gas, ukuran Bumi, berukuran Musytari, bersaiz Neptun, dll. Dan ketika mengukur jarak astronomi, kita melakukan banyak sama.

Sebagai contoh, salah satu cara yang paling sering digunakan untuk mengukur jarak melintasi ruang dikenali sebagai Unit Astronomi (AU). Berdasarkan jarak antara Bumi dan Matahari, unit ini membolehkan para astronom mencirikan jarak yang sangat jauh antara planet Suria dan Matahari, dan antara planet ekstra-suria dan bintangnya.

Definisi:

Menurut konvensyen astronomi semasa, satu Unit Astronomi setara dengan 149.597.870.7 kilometer (atau 92.955.807 batu). Namun, ini adalah jarak rata-rata antara Bumi dan Matahari, kerana jarak tersebut mungkin berubah-ubah selama tempoh orbit Bumi. Dengan kata lain, jarak antara Bumi dan Matahari berbeza dalam satu tahun.

Selama setahun, Bumi bergerak dari jarak 147,095,000 km (91,401,000 mi) dari Matahari di perihelion (titik terdekatnya) hingga 152,100,000 km (94,500,000 mi) di aphelion (titik terjauhnya) - atau dari jarak 0,983 AU hingga 1.016 AU.

Sejarah Pembangunan:

Contoh astronomi yang paling awal dicatatkan menganggarkan jarak antara Bumi dan Matahari bermula dari Zaman Klasik. Pada abad ke-3 SM, Pada Ukuran dan Jarak Matahari dan Bulan - yang dikaitkan dengan ahli matematik Yunani Aristarchus of Samos - jaraknya dianggarkan antara 18 dan 20 kali jarak antara Bumi dan Bulan.

Walau bagaimanapun, Archimedes kontemporari beliau, pada abad ke-3 SM bekerja Sandreckoner, juga mendakwa bahawa Aristarchus of Samos meletakkan jarak 10,000 kali radius Bumi. Bergantung pada nilai untuk kedua-dua set anggaran, Aristarchus dimatikan oleh faktor sekitar 2 (dalam kasus radius Bumi) hingga 20 (jarak antara Bumi dan Bulan).

Teks matematik Cina tertua - risalah abad ke-1 SM dikenali sebagai Zhoubi Suanjing- juga mengandungi anggaran jarak antara Bumi dan Matahari. Menurut risalah tanpa nama, jarak dapat dihitung dengan melakukan pengukuran geometri panjang bayang-bayang siang yang dibuat oleh objek yang jaraknya pada jarak tertentu. Bagaimanapun, pengiraan dibuat berdasarkan idea bahawa Bumi tidak rata.

Ahli matematik dan ahli astronomi CE abad ke-2 Ptolemy bergantung pada pengiraan trigonometri untuk membuat anggaran jarak bersamaan dengan 1210 kali radius Bumi. Dengan menggunakan catatan gerhana bulan, dia memperkirakan diameter jelas Bulan, dan juga diameter jelas bayangan Bumi yang dilalui oleh Bulan semasa gerhana bulan.

Dengan menggunakan paralaks Bulan, dia juga mengira ukuran Matahari dan Bulan yang jelas dan menyimpulkan bahawa diameter Matahari sama dengan diameter Bulan ketika yang terakhir berada pada jarak paling jauh dari Bumi. Dari ini, Ptolemy mencapai nisbah jarak suria dengan bulan sekitar 19 hingga 1, angka yang sama diturunkan oleh Aristarchus.

Untuk seribu tahun akan datang, anggaran Ptolemy mengenai jarak Bumi-Matahari (seperti kebanyakan ajaran astronomi) akan tetap menjadi peraturan di kalangan ahli astronomi Eropah dan Islam Abad Pertengahan. Tidak sampai abad ke-17, para astronom mula mempertimbangkan semula dan menyemak semula perhitungannya.

Ini dimungkinkan berkat penemuan teleskop, dan juga Kepler's Three Laws of Planetary Motion, yang membantu para astronom mengira jarak relatif antara planet dan Matahari dengan ketepatan yang lebih besar. Dengan mengukur jarak antara Bumi dan planet Suria yang lain, para astronom dapat melakukan pengukuran paralaks untuk memperoleh nilai yang lebih tepat.

Menjelang abad ke-19, penentuan mengenai kelajuan cahaya dan pemalar penyimpangan cahaya mengakibatkan pengukuran langsung jarak Bumi-Matahari dalam kilometer. Menjelang tahun 1903, istilah "unit astronomi" mula digunakan untuk pertama kalinya. Dan sepanjang abad ke-20, pengukuran menjadi semakin tepat dan canggih, sebahagiannya berkat pemerhatian yang tepat mengenai kesan Teori Relativiti Einstein.

Penggunaan Moden:

Menjelang tahun 1960-an, pengembangan pengukuran radar langsung, telemetri, dan penerokaan Sistem Suria dengan prob angkasa membawa kepada pengukuran tepat dari posisi planet dalam dan objek lain. Pada tahun 1976, Kesatuan Astronomi Antarabangsa (IAU) mengadopsi definisi baru semasa Majlis Umum ke-16 mereka. Sebagai sebahagian daripada Sistem Konstanta Astronomi mereka, definisi baru menyatakan:

"Satuan panjang astronomi adalah panjang (A) di mana pemalar graviti Gaussian (k) mengambil nilai 0.01720209895 apabila unit pengukuran adalah unit astronomi panjang, jisim dan masa. Dimensi k² adalah dari pemalar pemalar (G), iaitu, L³M^-1T^–². Istilah "jarak unit" juga digunakan untuk panjang A. "

Sebagai tindak balas terhadap perkembangan pengukuran tepat-tepat, Jawatankuasa Antarabangsa untuk Berat dan Ukuran (CIPM) memutuskan untuk mengubah Sistem Unit Antarabangsa (SI) pada tahun 1983. Selaras dengan ini, mereka mentakrifkan semula meter yang akan diukur dari segi kelajuan cahaya dalam vakum.

Walau bagaimanapun, pada tahun 2012, IAU memutuskan bahawa penyamaan relativiti menjadikan pengukuran AU terlalu rumit, dan mentakrifkan semula unit astronomi dari segi meter. Sesuai dengan ini, AU tunggal sama dengan 149597870.7 km tepat (92.955807 juta batu), 499 saat cahaya, 4.8481368 × 10^-6 parsec, atau 15.812507 × 10^-6 tahun cahaya.

Hari ini, AU biasa digunakan untuk mengukur jarak dan membuat model berangka untuk Sistem Suria. Ia juga digunakan ketika mengukur sistem ekstra surya, menghitung sejauh mana awan protoplanet atau jarak antara planet ekstra-suria dan bintang induknya. Semasa mengukur jarak antara bintang, AU terlalu kecil untuk menawarkan ukuran yang mudah. Oleh itu, unit lain - seperti parsec dan tahun cahaya - diandalkan.

Alam Semesta adalah tempat yang sangat besar, dan mengukur bahkan sudut kecil kita menghasilkan beberapa hasil yang mengejutkan. Tetapi seperti biasa, kami lebih suka mengekspresikannya dengan cara yang sangat berkaitan dan biasa.

Kami telah menulis banyak artikel menarik mengenai jarak di Sistem Suria di sini di Space Magazine. Inilah Sejauh mana Planet dari Matahari ?, Sejauh mana Merkuri dari Matahari ?, Sejauh mana Venus dari Matahari ?, Sejauh mana Bumi dari Matahari? Musytari dari Matahari ?, Sejauh mana Saturnus dari Matahari ?, Sejauh mana Uranus dari Matahari ?, Sejauh mana Neptunus dari Matahari ?, Sejauh mana Pluto dari Matahari?

Sekiranya anda mahukan lebih banyak maklumat mengenai orbit Bumi, lihat halaman Penerokaan Sistem Suria NASA.

Kami juga telah merakam episod Astronomi Cast yang dikhaskan untuk pengukuran jarak dalam astronomi. Dengarkan di sini, Episod 10: Mengukur Jarak di Alam Semesta.

Sumber: