Kalkulačka AU: Převod astronomických jednotek na km, míle a světelné roky

Co je astronomická jednotka?

Astronomická jednotka (AU) je jednotka délky rovná 149 597 870,7 kilometrů (92 955 807,3 mil). Přibližně odpovídá průměrné vzdálenosti mezi Zemí a Sluncem. Astronomové ji používají k popisu vzdáleností uvnitř Sluneční soustavy, kde by kilometry a míle vedly k příliš velkým a nepřehledným číslům.

Mezinárodní astronomická unie tuto hodnotu definicí stanovila v roce 2012. Do té doby se astronomická jednotka vypočítávala z hmotnosti Slunce a gravitační síly, takže její přesná hodnota se s postupným zpřesňováním měření mohla mírně měnit. Stanovení pevné hodnoty tuto nejistotu odstranilo. Definovaná hodnota zůstává velmi blízká skutečné průměrné vzdálenosti Země od Slunce, která se trochu mění, protože oběžná dráha Země je elipsa, nikoli dokonalá kružnice.

Vzorec pro astronomickou jednotku

Tato kalkulačka převádí mezi astronomickými jednotkami a kilometry, mílemi nebo světelnými roky pomocí níže uvedených konstant.

AU na kilometry

d(km) = d(AU) × 149 597 870,7

AU na míle

d(mi) = d(AU) × 92 955 807,3

AU na světelné roky

d(ly) = d(AU) × 0,000015812507409

Při převodu opačným směrem se místo násobení dělí. Například pro převod vzdálenosti v kilometrech na AU:

d(AU) = d(km) ÷ 149 597 870,7

Příklad výpočtu

Mars obíhá kolem Slunce v průměrné vzdálenosti přibližně 1,52 AU. Tuto vzdálenost v kilometrech zjistíme takto:

1,52 × 149 597 870,7 = 227 388 763 km (přibližně 141,3 milionu mil)

Pro kontrolu výsledku provedeme opačný převod: 227 388 763 ÷ 149 597 870,7 = 1,52 AU.

Druhý příklad: uvádí se, že asteroid blízko Země proletí ve vzdálenosti 7 500 000 km od Země. V astronomických jednotkách je to 7 500 000 ÷ 149 597 870,7 ≈ 0,05 AU, tedy blíže, než se Merkur kdy dostane ke Slunci.

Vzdálenosti planet v AU

Terestrické planety se nacházejí blízko sebe u Slunce, zatímco plynní a ledoví obři jsou od sebe daleko. Kuiperův pás, oblast ledových těles za Neptunem, sahá přibližně do vzdálenosti 50 AU. Oortův oblak, vzdálený obal komet, o němž se předpokládá, že obklopuje Sluneční soustavu, může sahat do vzdálenosti 100 000 AU i dále. Za touto škálou astronomové přecházejí ke světelným rokům, protože jeden světelný rok odpovídá přibližně 63 241 AU.

Voyager 1, vypuštěný v roce 1977, je nejvzdálenějším objektem vytvořeným člověkem. V roce 2012 opustil heliosféru a vstoupil do mezihvězdného prostoru ve vzdálenosti přibližně 121 AU od Slunce. K roku 2026 se nachází zhruba 170 AU daleko, tedy přibližně 25,4 miliardy kilometrů, a vzdaluje se rychlostí téměř 3,5 AU za rok.

Jak byla astronomická jednotka poprvé změřena

Starověký řecký astronom Aristarchos ze Samu se kolem roku 270 př. n. l. pokusil změřit vzdálenost ke Slunci porovnáním úhlů k Měsíci v době jeho přesně poloviční fáze. Jeho metoda vycházela ze správné geometrie, ale měření bylo pouhým okem téměř nemožné provést přesně. Dospěl k závěru, že Slunce je asi dvacetkrát dál než Měsíc; ve skutečnosti je vzdálené přibližně čtyřistakrát více.

Na začátku 1600. let odhalily Keplerovy zákony pohybu planet jejich vzájemné rozestupy a ukázaly například, že Mars obíhá kolem Slunce přibližně 1,5krát dále než Země. Astronomové tak získali poměry, nikoli však vzdálenost v mílích nebo kilometrech.

K prvnímu skutečnému průlomu došlo díky přechodům Venuše před Sluncem, kdy Venuše prochází přímo mezi Zemí a Sluncem. Astronomové měřili tyto přechody z míst na Zemi značně vzdálených od sebe v letech 1761 a 1769 a vysílali výpravy například na Sibiř a Tahiti. Malé rozdíly v časech, způsobené paralaxou, jim umožnily vypočítat vzdálenost Země od Slunce s přesností na několik procent dnešní hodnoty.

Kolem roku 1960 radarová astronomie měření výrazně zpřesnila. Vědci odráželi rádiové vlny od Venuše a Merkuru a měřili dobu návratu ozvěny, čímž získali vzdálenost s přesností na několik kilometrů. Do roku 2012 byla hodnota známa natolik přesně, že ji IAU mohla jednoduše definovat jako pevnou konstantu.

Často kladené otázky

K čemu se astronomická jednotka používá? Poskytuje praktický způsob popisu vzdáleností uvnitř Sluneční soustavy v měřítku srozumitelném člověku. Představa, že Neptun obíhá ve vzdálenosti 30 AU, je snazší než představa vzdálenosti 4,5 miliardy kilometrů.

Kolik kilometrů obsahuje jedna astronomická jednotka? Podle definice IAU z roku 2012 činí přesně 149 597 870,7 kilometrů, neboli přibližně 92 955 807 mil (150 000 000 km).

Jak souvisí AU se světelným rokem? Jeden světelný rok odpovídá přibližně 63 241 AU. Světlu trvá překonání jedné AU přibližně 8 minut a 19 sekund, zatímco překonání jednoho světelného roku trvá celý rok, proto se světelné roky používají pro vzdálenosti mezi hvězdami.

Je jedna AU přesně totéž co vzdálenost Země od Slunce? Ne přesně. Oběžná dráha Země je elipsa, takže její vzdálenost od Slunce se pohybuje přibližně od 0,983 AU v lednu do 1,017 AU v červenci. AU se blíží průměru tohoto rozmezí, nyní je však definována jako pevné číslo, nikoli přímo měřena.

Kdo jako první přesně změřil astronomickou jednotku? První odhady z přechodů Venuše v 18. století se od dnešní hodnoty lišily o několik procent. Radarová měření v letech kolem roku 1960 ji výrazně zpřesnila a IAU stanovila její přesnou hodnotu v roce 2012.

Funguje kalkulačka oběma směry? Ano. Zadejte hodnotu v AU a zobrazte ji v kilometrech, mílích nebo světelných letech, případně zadejte hodnotu v jedné z těchto jednotek a zobrazte odpovídající hodnotu v AU.