地球到太陽的平均距離是1天文單位。是怎麼算出來的?或者是因為什麼結論得出來的

2022-04-05 03:14:32 字數 4654 閱讀 3569

1樓:天頂星

測定地球到太陽的距離不是一件簡單的事,這個過程凝聚了幾代天文學家的心血。

最早對於日地距離的測定是從19世紀開始的,當時出現了一個天象叫做金星凌日,就是金星從太陽表面經過的天象,這樣的天象非常罕見(2023年6月6日還會出現我們人生的最後一次)。但是有一個作用就是測定日地距離,在地球上選兩個不同的地方貫徹,因為視角的關係,金星凌日的時間會有一點點微小的偏差,利用這個時間差就可以測出地球到金星的距離,然後知道地球距離太陽和金星距離太陽之比(開普勒第三定律,這個很容易,17世紀就知道了)。就可測出日地距離了。

現代對於日地距離的測定使用雷達波完成的,在金星上合的時候發射雷達波(地球,太陽,金星三者一線)測定當時地球距離金星的距離。在金星下合的時候再次發射雷達波(太陽,金星,地球三者一線)在測定距離,如果地球和金星的軌道都是圓軌道的話,兩個數值的算術平均就是日地距離了。

但是地球軌道和金星軌道有著微笑的偏心率,地球和金星軌道有著交角,甚至還有考慮到在這個範圍上光速並不是瞬間到達的影響。總之要進行一系列的修正。

現在天文愛好者信手拈來的日地平均距離149597870.691km,有多少人知道這個數字的背後凝聚了多少天文學家的心血!

2樓:

天文單位(英文:astronomical unit,簡寫au)是一個長度的單位,約等於地球跟太陽的平均距離。天文常數之一。

天文學中測量距離,特別是測量太陽系內天體之間的距離的基本單位,地球到太陽的平均距離為一個天文單位。 一天文單位約等於1.496億千米。

2023年,國際天文學聯會把一天文單位定義為一顆質量可忽略、公轉軌道不受干擾而且公轉週期為365.2568983日(即一高斯年)的粒子與一個質量相等約一個太陽的物體的距離。當前被接受的天文單位是149,597,870,691±30米(約一億五千萬公里或9300萬英里。

天文常數之一。天文學中測量距離,特別是測量太陽系內天體之間的距離的基本單位,以a表示。

2023年以前,天文單位是指在沒有大行星攝動作用(見攝動理論)下,從地月系天文單位質心到太陽的平均距離,或者說,它是地月系質心繞太陽公轉的無攝動橢圓軌道的半長徑。根據開普勒定律,在高斯引力常數k、太陽質量s、地月系質量m、地月繫到太陽的平均距離a和地球繞太陽公轉週期t之間有如下關係:[1] 。

當取太陽質量為天文質量單位(即取s=1)、地月繫到太陽的平均距離為天文距離單位(即取a=1)時,高斯根據當時的不很精確的t和m/s值,算得k=0.01720209895。2023年第六屆國際天文學聯合會決定把k值固定下來,不再改變。

根據這個k值,當取s=1、a=1和m=0時,就可以算出t值為365.2568983263曆書日。由此,可以把天文單位的定義改為:

當公轉週期為365.2568983263曆書日時,一個假想的、質量為零的無攝動行星的橢圓軌道的半長徑,等於一個天文單位。根據準確的 t值和m/s值,可以算出地月系統日公轉軌道的半長徑為1.

00000003天文單位。由於地球運動受其他天體攝動的影響,日地平均距離實際為1.0000000236天文單位。

二十世紀六十年代以前,天文單位是根據測定太陽視差π⊙推匯出來的。在紐康的天文常數系統中太陽視差π⊙=8獎80,相應的天文單位的長度等於149,500,000公里。二十世紀六十年代起,雷達天文取得了精確的結果。

於是,天文單位根據光速c和單位距離光行時τa來匯出,2023年國際天文學聯合會天文常數系統取 a為149,600×10米,把它作為基礎常數。

此值從2023年開始,一直要使用到2023年。2023年國際天文學聯合會天文常數系統取 a為1.49597870×10米,把它改為匯出常數,此值將從2023年起統一採用。

3樓:守株待虎

「天文單位」這個單位不需要算。

這是人為定義的一個長度單位,也就是把日地平均距離定義成「1天文單位」。因為這個平均距離不是個整數,而且又是個大數,所以就使用「天文單位」來替代一下了。

什麼是天文單位?

4樓:廣西師範大學出版社

在地球上,人類通常會用「千米」來測量距離和長度,從北京到上海的航線距離是1178千米,地球的半徑是6378千米。但是,離開地球到太陽系空間,「千米」這把尺子用起來就非常不方便,比如冥王星到太陽的平均距離是5900224000千米,以彗星活動範圍計算太陽系的半徑是34410000000000千米,這的確就是個天文數字。在這種情況下,科學家不得不採用另一把尺子來量天,稱之為「天文單位」,他的計數方法是以地球到太陽的平均距離149600000千米為1天文單位。

這樣一算,得出冥王星至太陽的距離是39.44天文單位,另外,如果以彗星的活動範圍計算出來的太陽系半徑是23萬天文單位。

不過,衝出太陽系來到銀河系的地盤,「天文單位」這把尺子用起來就沒有那麼方便了,比如離太陽最近的恆星比鄰星的距離大概也有約265600天文單位,而銀河系的直徑達6324000萬天文單位。在這種情況下,科學家只得又啟用一把新的量天尺,叫做「光年」,也就是說光行進1年的距離。大家應該都瞭解,光行進的速度是30萬千米/秒,那麼,1光年的距離大約是94608億千米或63240天文單位。

按照光年來計算,太陽與比鄰星的距離是4.2光年,銀河系的直徑大約是10萬光年。

那麼,如果用光年來計算,宇宙的尺度究竟是有多大?現在還沒有人能準確地說出來,但是如果從理論上來說,我們假設宇宙是在100~200億年前的大**中誕生的,空間從零以光速擴充套件,而光是以球形傳播的。那麼,今天的宇宙半徑尺度應該是100~200億光年。

但現實情況是不是真是這樣,還不得而知。

5樓:姜三喵

對於太陽系,天文學家就用地球與太陽之間的平均距離作為單位,之所以「平均」,是因為它們之間的距離時刻在變化。這個單位就叫「天文單位」,一個天文單位等於149 597 870千米。天文單位這把尺子主要用在太陽系內的天體,如木星距離太陽5.2個天文單位,天王星距離太陽19.3個天文單位,而今年剛剛從行星降格為矮行星的冥王星距離太陽約40個天文單位。

6樓:4g你還好嗎

天文單位是天文學中計量天體之間距離的一種單位。以a.u.

表示,其數值取地球和太陽之間的平均距離。國際天文學聯合會2023年決定採用1a.u.

=1.496x108千米,自2023年使用至2023年底;又於2023年決定改用1a.u.

=149,597,870千米,從2023年開始使用。此常數在20世紀60年代以前系由所測的太陽視差計算得出;60年代以後則據雷達天文觀測,由光速和單位距離光行差ta 匯出。一般用以計量太陽系中各天體間的距離。

天文學上用「天文單位」作為測量天體之間距離的單位,它指的是什麼?

7樓:匿名使用者

天文單位

astronomical unit (au)

一「天文單位」指的是太陽到地球的距離。天文常數之一。天文學中測量距離,特別是測量太陽系內天體之間的距離的基本單位,以a表示。

天文單位是以地球到太陽的平均距離為一個天文單位。一天文單位約等於1.496億千米。

2023年以前,天文單位是指在沒有大行星攝動作用(見攝動理論)下,從地月系質心到太陽的平均距離,或者說,它是地月系質心繞太陽公轉的無攝動橢圓軌道的半長徑。根據開普勒定律,在高斯引力常數k、太陽質量s、地月系質量m、地月繫到太陽的平均距離a和地球繞太陽公轉週期t之間有牛頓萬有引力關係。當取太陽質量為天文質量單位(即取s=1)地月繫到太陽的平均距離為天文距離單位(即取a=1)時,高斯根據當時的不很精確的t和m/s值,算得k=0.

01720209895。2023年第六屆國際天文學聯合會決定把k值固定下來,不再改變。根據這個k值,當取s=1、a=1和m=0時,就可以算出t值為365.

2568983263曆書日。由此,可以把天文單位的定義改為:當公轉週期為365.

2568983263曆書日時,一個假想的、質量為零的無攝動行星的橢圓軌道的半長徑,等於一個天文單位。根據準確的 t值和m/s值,可以算出地月系統日公轉軌道的半長徑為1.00000003天文單位。

由於地球運動受其他天體攝動的影響,日地平均距離實際為1.0000000236天文單位。

二十世紀六十年代以前,天文單位是根據測定太陽視差推匯出來的。在紐康的天文常數系統中太陽視差=880,相應的天文單位的長度等於149,500,000公里。二十世紀六十年代起,雷達天文取得了精確的結果於是,天文單位根據光速c和單位距離光行時來匯出,2023年國際天文學聯合會天文常數系統取 a為149,600×10米,把它作為基礎常數。

此值從2023年開始,一直要使用到2023年。2023年國際天文學聯合會天文常數系統取 a為1.49597870乘以10的8次冪,把它改為匯出常數,此值將從2023年起統一採用。

在2023年天文常數系統中定義為在499.004782秒內光在真空中傳播的距離。其值為1.

49597870×10^8千米(^表示冪)。1天文單位等於1.58129×10^(-5)光年,或4.

84813×10^(-6)秒差距。

光年(ly) 光年是長度的單位,而非時間單位。光年就是光在真空中一年時間走過的距離。光在真空中的速度是恆定不變的(速度是每秒約30萬公里)。

1ly=9.5×1012公里

秒差距(pc) 1pc指的是從某天體看太陽系在一年阿富汗正交於視線上1au所張的角度為1〃。1pc=2.06×105au=3.26ly

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其中最近的是半人馬座比鄰星,距太陽約4.2光年,大約是40萬億千米。

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