Астрономическая единица

астрономическая единица

Астрономическая единица (а. е.) — исторически сложившаяся единица измерения расстояний в астрономии, в Системе постоянных IERS 1992 равная 149 597 870, 610 км. Астрономическая единица приблизительно равна среднему расстоянию между центрами масс Земли и Солнца (т. е. среднему радиусу земной орбиты; расстоянию от Земли до Солнца).

В точности астрономическая единица равна радиусу круговой орбиты, период обращения по которой, при пренебрежении всеми телами Солнечной системы кроме Солнца, был бы точно равен периоду обращения Земли. Большая полуось орбиты Земли равна 1,000000036406 а. е.

Применяется в основном для измерения расстояний между объектами Солнечной системы, внесолнечных систем, а также между компонентами двойных звёзд.

В глоссарии на сайте NASA, а также в IERS Conventions (2003) и DE405 приведённое значение а. е. равно 149 597 870,691 км.

История

Со времён появления гелиоцентрической системы, а особенно кеплеровской небесной механики, относительные расстояния в Солнечной системе (исключая слишком близкую Луну) стали известны с хорошей точностью. Поскольку Солнце является центральным телом системы, а обращающаяся по почти круговой орбите Земля — местоположением наблюдателей, естественно было принять радиус этой орбиты за единицу изменения. Однако, не существовало способа надёжно измерить величину этой единицы, то есть сравнить её с земными масштабами. Солнце находится слишком далеко, чтобы с Земли надёжно измерить параллакс. Расстояние до Луны было известно, но исходя из известных в XVII веке данных оценить отношение расстояний до Солнца и Луны не удавалось — наблюдение за Луной не даёт требуемой точности, а отношение масс Земли и Солнца также не было известно.

В 1672 году Джованни Кассини совместно со своим сотрудником Жаном Рише измерили параллакс Марса. Поскольку параметры орбиты Земли и Марса были измерены с высокой точностью, появилась возможность определить величину астрономической единицы — в современных единицах 146 млн км.

Впоследствии проводились уточнённые измерения астрономической единицы при помощи прохождений Венеры по солнечному диску. Сближение астероида Эрос с Землёй в 1901 и измерения его параллакса позволили получить ещё более точную оценку.

С помощью радиолокации планет была уточнена Астрономическая единица. Локацией Венеры в 1961 г. установлено, что Астрономическая единица равна 149 599 300 км. Возможность ошибки не превышала ±2000 км. Повторная радиолокация Венеры в 1962 г. позволила уменьшить эту неопределенность и уточнить значение Астрономической единицы: оно оказалось 149 598 100±750 км. Выяснилось, что до локации 1961 г. величина АЕ была известна с точностью 0,1%.