Sistema astronômico de unidades - Astronomical system of units
O sistema astronômico de unidades , anteriormente denominado IAU (1976) System of Astronomical Constants , é um sistema de medição desenvolvido para uso em astronomia . Foi adotado pela União Astronômica Internacional (IAU) em 1976 por meio da Resolução nº 1, e foi significativamente atualizado em 1994 e 2009 (ver constante astronômica ).
O sistema foi desenvolvido devido às dificuldades em medir e expressar dados astronômicos no Sistema Internacional de Unidades ( unidades do SI ). Em particular, há uma grande quantidade de dados muito precisos relacionados às posições dos objetos dentro do Sistema Solar que não podem ser convenientemente expressos ou processados em unidades do SI. Por meio de uma série de modificações, o sistema astronômico de unidades agora reconhece explicitamente as consequências da relatividade geral , que é um acréscimo necessário ao Sistema Internacional de Unidades para tratar com precisão os dados astronômicos.
O sistema astronômico de unidades é um sistema tridimensional , pois define unidades de comprimento , massa e tempo . As constantes astronômicas associadas também fixam os diferentes quadros de referência necessários para relatar as observações. O sistema é um sistema convencional, em que nem a unidade de comprimento nem a unidade de massa são constantes físicas verdadeiras , e há pelo menos três medidas diferentes de tempo.
Unidade astronômica de tempo
A unidade astronômica de tempo é o dia , definido como86 400 segundos . 365,25 dias compõem um ano juliano . O símbolo D é usado em astronomia para se referir a esta unidade.
Unidade astronômica de massa
A unidade astronômica de massa é a massa solar . O símbolo M ☉ é freqüentemente usado para se referir a esta unidade. A massa solar ( M ☉ ),1,988 92 × 10 30 kg , é uma forma padrão de expressar massa em astronomia , usada para descrever as massas de outras estrelas e galáxias . É igual à massa do Sol , cerca de333 000 vezes a massa da Terra ou 1 048 vezes a massa de Júpiter .
Na prática, as massas dos corpos celestes aparecem na dinâmica do Sistema Solar apenas por meio dos produtos GM , onde G é a constante de gravitação. No passado, o GM of the Sun podia ser determinado experimentalmente com precisão limitada. Seu valor atual aceito é G M ☉ =1,327 124 420 99 (10) × 10 20 m 3 ⋅s −2 .
Massa de Júpiter
A massa de Júpiter ( M J ou M JUP ), é a unidade de massa igual à massa total do planeta Júpiter ,1.898 × 10 27 kg . A massa de Júpiter é usada para descrever as massas dos gigantes gasosos , como os planetas externos e os planetas extrasolares . Também é usado para descrever anãs marrons e planetas com a massa de Netuno.
Massa terrestre
A massa da Terra ( M 🜨 ) é a unidade de massa igual à da Terra . 1 M 🜨 =5,9742 × 10 24 kg . A massa da Terra é freqüentemente usada para descrever as massas de planetas terrestres rochosos . Também é usado para descrever planetas com a massa de Netuno. Uma massa terrestre é0,003 15 vezes a massa de Júpiter.
| Massa solar | |
|---|---|
| Massa solar | 1 |
| Massas de Júpiter | 1048 |
| Massas terrestres | 332 950 |
Unidade astronômica de comprimento
A unidade astronômica de comprimento é agora definida como exatamente 149 597 870 700 metros. É aproximadamente igual à distância média da Terra-Sol. Foi anteriormente definido como o comprimento para o qual a constante gravitacional gaussiana ( k ) assume o valor0,017 202 098 95 quando as unidades de medida são as unidades astronômicas de comprimento, massa e tempo. As dimensões de k 2 são as da constante de gravitação ( G ), ou seja, L 3 M −1 T −2 . O termo “distância unitária” também é usado para o comprimento A , enquanto, no uso geral, é geralmente referido simplesmente como a “unidade astronômica”, símbolo au.
Uma formulação equivalente da antiga definição da unidade astronômica é o raio de uma órbita newtoniana circular imperturbada em torno do Sol de uma partícula com massa infinitesimal, movendo-se com um movimento médio de 0,017 202 098 95 radianos por dia. A velocidade da luz em IAU é o valor definido c 0 = 299 792 458 m / s das unidades SI. Em termos dessa velocidade, a antiga definição da unidade astronômica de comprimento tinha o valor aceito: 1 au = c 0 τ A = (149 597 870 700 ± 3 ) m, onde τ A é o tempo de trânsito da luz na unidade astronômica. A unidade astronomia de comprimento foi determinado pela condição de que os dados medidos nas efemérides corresponder observações, e que por sua vez, determina o tempo de trânsito τ Uma .
Outras unidades para distâncias astronômicas
| Alcance astronômico | Unidades típicas |
|---|---|
| Distâncias para satélites | quilômetros |
| Distâncias para objetos próximos à Terra | distância lunar |
| Distâncias planetárias | unidades astronômicas , gigâmetros |
| Distâncias para estrelas próximas | parsecs , anos-luz |
| Distâncias na escala galáctica | kiloparsecs |
| Distâncias para galáxias próximas | megaparsecs |
As distâncias para galáxias distantes normalmente não são cotadas em unidades de distância, mas em termos de redshift . As razões para isso são que converter o redshift em distância requer conhecimento da constante de Hubble , que não foi medida com precisão até o início do século 21, e que em distâncias cosmológicas, a curvatura do espaço-tempo permite que se cheguem a várias definições para distância. Por exemplo, a distância definida pela quantidade de tempo que leva para um feixe de luz viajar até um observador é diferente da distância definida pelo tamanho aparente de um objeto.