天文单位系统
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、质量和时间。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
[编辑]天文系统的时间单位是日（day），定义为86400秒。365.25日构成一儒略年 [1]。D是天文学上用来表示日这个单位的符号。
天文的质量单位
[编辑]天文的质量单位是太阳质量[1]，常用符号M☉表示。太阳质量是天文学上表示庞大质量的标准方式，用来描述恒星和星系的质量。太阳质量定义为太阳的质量，约1.98892×1030 kg，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
[编辑]木星质量（MJ或MJUP）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
[编辑]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。
| 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
[编辑]天文的长度单位现在明确的定义为149,597,870,700公尺[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
[编辑]| 天文学的范围 | 典型的单位 |
|---|---|
| 到卫星的距离 | 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
[编辑]参考资料
[编辑]- ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 Resolution No. 10 of the XVIth General Assembly of the International Astronomical Union （页面存档备份，存于互联网档案馆）, Grenoble, 1976.
- ^ 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 [2016-08-28]. ISBN 3-527-40780-4. （原始内容存档于2019-06-12）.
- ^ 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 [2016-08-28]. （原始内容存档 (PDF)于2023-05-28）. 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 [2016-08-28]. ISBN 978-3-89888-989-6. （原始内容存档于2019-06-30）.
- ^ 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 [2016-08-29], （原始内容存档 (PDF)于2013-08-16）,
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
- ^ 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
[编辑]- The IAU and astronomical units （页面存档备份，存于互联网档案馆）
- "2014 Selected Astronomical Constants （页面存档备份，存于互联网档案馆）" in The Astronomical Almanac Online (PDF), USNO–UKHO, [2016-08-28], （原始内容存档于2016-12-24）.
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