astronomical unit
Főnév
astronomical unit (tsz. astronomical units)
- (informatika) Az csillagászati egység (angolul: astronomical unit, jele: AU) a távolság egyik mértékegysége, amelyet elsősorban a Nap és a Föld közötti átlagos távolságként határoznak meg. A csillagászati egység célja, hogy kényelmes és értelmes módon fejezze ki a Naprendszer égitestjei közötti távolságokat anélkül, hogy túl nagy számokat vagy túl kicsi mértékegységeket kellene használni, mint például kilométert vagy fénytávolságot.
1. Hivatalos definíció
A csillagászati egység meghatározása a modern fizikai állandók segítségével történik:
Ez azt jelenti, hogy 1 AU pontosan 149 597 870,7 kilométer, azaz körülbelül 150 millió km.
Ezt az értéket a Nemzetközi Csillagászati Unió (IAU) 2012-es döntése alapján rögzítették, hogy minden számítás konzisztens és pontos legyen.
2. Eredeti fogalma – Kepler és Newton öröksége
Az AU eredetileg a Föld közepes naptávolságát jelentette, azaz a Föld ellipszispályájának fél nagytengelyét. Johannes Kepler (17. század) törvényei már feltételezték a bolygók pályáinak arányait, és Newton gravitációs törvényei révén ezekhez az arányokhoz valódi méretet tudtak rendelni – de akkoriban még nem tudták pontosan, hogy ez hány kilométer.
A 19–20. század során fejlődött a radar- és lézertávmérés, valamint a rádiócsillagászat, melyek révén nagy pontossággal meg lehetett mérni a Naprendszeren belüli távolságokat.
3. Miért volt szükség az AU egységre?
A Naprendszer távolságai igen nagyok:
- A Nap sugara: kb. 700 000 km
- A Föld és Nap közötti távolság: ~150 millió km
- A Plútó távolsága: ~5,9 milliárd km
Ha ezeket kilométerben fejeznénk ki, gyakran túl nagy számokat kapnánk, amelyeket nehéz kezelni. Az AU egység méretezett mértékegységként egyszerűsíti a számolást és az értelmezést.
4. AU más egységekben
| Mértékegység | Átváltás |
|---|---|
| méter | 1 AU = 149 597 870 700 m |
| kilométer | 1 AU ≈ 149 597 871 km |
| mérföld | 1 AU ≈ 92 955 807 mérföld |
| fényév | 1 AU ≈ 0,00001581 fényév |
| fényperc | 1 AU ≈ 8,317 fényperc |
| fénymásodperc | 1 AU ≈ 499,004 fénymásodperc |
| parsec | 1 AU ≈ 4,848 136 81 × 10⁻⁶ pc |
5. Fényidőben kifejezve
A fény vákuumban másodpercenként kb. 299 792 458 métert tesz meg. Ezzel kiszámolhatjuk, hogy:
Vagyis a Napból érkező fény nagyjából 8 perc 19 másodperc alatt ér el a Földre.
6. Bolygók távolsága AU-ban
| Bolygó | Közepes naptávolság (AU) |
|---|---|
| Merkúr | 0,39 AU |
| Vénusz | 0,72 AU |
| Föld | 1,00 AU |
| Mars | 1,52 AU |
| Jupiter | 5,20 AU |
| Szaturnusz | 9,58 AU |
| Uránusz | 19,20 AU |
| Neptunusz | 30,05 AU |
| Plútó (dwarf) | ~39 AU |
| Kuiper-öv | 30–50 AU |
| Oort-felhő | ~2000–100 000 AU |
7. AU és Kepler-törvények
A bolygók pályájának méretét az AU-ban sokkal egyszerűbben lehet kezelni, főleg Kepler-harmadik törvényével:
ahol:
- : a bolygó keringési ideje évben,
- : a pálya fél nagytengelye AU-ban
Ha pl. Jupiter pályája 5,2 AU, akkor:
Ez megegyezik Jupiter valós keringési idejével a Nap körül.
8. Az AU története
- 17. század: Kepler törvényei már használják a Föld-pálya hosszát egységként.
- 1761–1769: Vénusz-átvonulás segítségével első komoly próbálkozások a Föld–Nap távolság mérésére.
- 1895: Simon Newcomb részletes csillagászati számításokat végez, amik alapul szolgálnak az egység finomításához.
- 1963: Az AU definícióját a Nap gravitációs paraméterével (GM⊙) kapcsolják össze.
- 2012: Az IAU új definíciót vezet be: 1 AU = pontosan 149 597 870 700 méter.
9. Hol használják?
A csillagászati egység gyakori a következő területeken:
- Naprendszer-beli objektumok távolságainak meghatározására.
- Űrszondák pozíciójának leírására (pl. Voyager 1 > 160 AU távolságban jár).
- Bolygórendszerek és exobolygók leírására.
- Asztrodinamikai számításokban, amikor bolygók közti pályákat terveznek.
10. Összefoglalás
| Tulajdonság | Részlet |
|---|---|
| Név | Csillagászati egység |
| Angol neve | Astronomical Unit |
| Jele | AU |
| Definíció | 149 597 870 700 méter |
| Bevezetve | IAU, 2012 (rögzített értékkel) |
| Eredeti jelentés | Föld közepes naptávolsága |
| Használat | Naprendszerbeli távolságok, exobolygók |
| Fényidőben | ~8 perc 19 másodperc |
| Átváltás más egységekre | 1 AU ≈ 0,00001581 fényév, ≈ 4,85 µpc |
11. Érdekességek
- Az egység rögzítésének oka az volt, hogy korábban a Nap tömegének (GM⊙) változása miatt az AU definíciója nem volt állandó. A modern technika (lézertávmérés, rádióinterferometria) lehetővé tette, hogy milliméteres pontossággal meghatározzák a távolságokat.
- A Voyager 1 2025-ben már több mint 160 AU távolságra van a Naptól – ez az ember által készített legmesszebb járó objektum.
- Az AU-n túl léteznek más csillagászati távolságegységek is:
- Fényév: a fény által 1 év alatt megtett távolság (~63 241 AU)
- Parszek (pc): a csillagászati távolságok standard egysége (1 pc ≈ 206 265 AU)
A csillagászati egység egy olyan mértékegység, amely egyszerre kapcsolja össze a csillagászat történetét, a fizika törvényeit és a modern mérési módszereket. Segítségével átláthatóbbá válik a Naprendszer méretaránya és dinamikája, valamint kulcsfontosságú eszközként szolgál az űrkutatásban és a bolygórendszerek feltérképezésében.
- astronomical unit - Szótár.net (en-hu)
- astronomical unit - Sztaki (en-hu)
- astronomical unit - Merriam–Webster
- astronomical unit - Cambridge
- astronomical unit - WordNet
- astronomical unit - Яндекс (en-ru)
- astronomical unit - Google (en-hu)
- astronomical unit - Wikidata
- astronomical unit - Wikipédia (angol)
