AU kalkulators: Pārvērst astronomiskās vienības km, jūdzēs un gaismas gados

Kas ir astronomiskā vienība?

Astronomiskā vienība (AU) ir garuma mērvienība, kas vienāda ar 149 597 870,7 kilometriem (92 955 807,3 jūdzēm). Tā ir tuva vidējam attālumam starp Zemi un Sauli. Astronomi to izmanto, lai aprakstītu attālumus Saules sistēmā, kur kilometros un jūdzēs izteiktie skaitļi ir pārāk lieli, lai tos būtu ērti uztvert.

Starptautiskā Astronomijas savienība šo vērtību pēc definīcijas noteica 2012. Pirms tam AU aprēķināja, izmantojot Saules masu un gravitācijas stiprumu, tāpēc tās precīzā vērtība, uzlabojoties mērījumiem, varēja nedaudz mainīties. Tās fiksēšana novērsa šo nenoteiktību. Definētā vērtība joprojām ir ārkārtīgi tuva reālajam vidējam attālumam no Zemes līdz Saulei, kas nedaudz mainās, jo Zemes orbīta ir elipse, nevis perfekts aplis.

Astronomiskās vienības formula

Šis kalkulators pārrēķina astronomiskās vienības kilometros, jūdzēs vai gaismas gados un otrādi, izmantojot tālāk norādītās konstantes.

AU kilometros

d(km) = d(AU) × 149 597 870,7

AU jūdzēs

d(mi) = d(AU) × 92 955 807,3

AU gaismas gados

d(ly) = d(AU) × 0,000015812507409

Lai pārrēķinātu pretējā virzienā, reizināšanas vietā jāizmanto dalīšana. Piemēram, lai attālumu kilometros pārvērstu AU:

d(AU) = d(km) ÷ 149 597 870,7

Aprēķina piemērs

Marss riņķo ap Sauli vidēji aptuveni 1,52 AU attālumā. Lai šo attālumu izteiktu kilometros:

1,52 × 149 597 870,7 = 227 388 763 km (aptuveni 141,3 miljoni jūdžu)

Lai pārbaudītu atbildi, veic dalīšanu pretējā virzienā: 227 388 763 ÷ 149 597 870,7 = 1,52 AU.

Otrs piemērs: tiek ziņots, ka Zemei tuvs asteroīds palidos 7 500 000 km attālumā no Zemes. Astronomiskajās vienībās tas ir 7 500 000 ÷ 149 597 870,7 ≈ 0,05 AU — tuvāk, nekā Merkurs jebkad pietuvojas Saulei.

Planētu attālumi AU

Akmeņainās planētas atrodas cieši cita pie citas netālu no Saules, bet gāzes un ledus milži ir izkliedēti lielos attālumos. Koipera josla — ledainu ķermeņu apgabals aiz Neptūna — sniedzas aptuveni līdz 50 AU. Orta mākonis, tāls komētu apvalks, kas, domājams, ieskauj Saules sistēmu, var sniegties līdz 100 000 AU vai vēl tālāk. Pārsniedzot šo mērogu, astronomi pāriet uz gaismas gadiem, jo viens gaismas gads ir aptuveni 63 241 AU.

Voyager 1, kas tika palaists 1977, ir vistālākais cilvēka radītais objekts. Tas atstāja heliosfēru un nonāca starpzvaigžņu telpā 2012, kad atradās aptuveni 121 AU attālumā no Saules. 2026. gadā tas atrodas aptuveni 170 AU attālumā jeb aptuveni 25,4 miljardu kilometru attālumā un attālinās ar ātrumu, kas ir gandrīz 3,5 AU gadā.

Kā pirmo reizi izmērīja astronomisko vienību

Senās Grieķijas astronoms Samas Aristarhs ap 270 gadu p.m.ē. mēģināja izmērīt attālumu līdz Saulei, salīdzinot leņķus ar Mēnesi tieši pusmēness fāzē. Viņa metode balstījās pareizā ģeometrijā, taču ar aci mērījumu bija gandrīz neiespējami veikt pietiekami precīzi. Viņš secināja, ka Saule atrodas aptuveni divdesmit reižu tālāk nekā Mēness; patiesībā tā atrodas aptuveni četrsimt reižu tālāk.

1600-ajos gados Johannesa Keplera planētu kustības likumi atklāja planētu relatīvo izvietojumu, piemēram, parādot, ka Marss riņķo apmēram 1,5 reizes tālāk no Saules nekā Zeme. Tas astronomiem deva attiecības, bet ne attālumu jūdzēs vai kilometros.

Pirmais būtiskais izrāviens tika panākts, izmantojot Venēras tranzītus, kad Venēra nostājas tieši starp Zemi un Sauli. Astronomi šo tranzītu laikus noteica no savstarpēji tālu esošiem punktiem uz Zemes 1761. un 1769. gadā, nosūtot ekspedīcijas, piemēram, uz Sibīriju un Taiti. Nelielās laika atšķirības, ko izraisīja paralakse, ļāva aprēķināt attālumu no Zemes līdz Saulei ar dažu procentu precizitāti attiecībā pret mūsdienu vērtību.

1960-ajos gados radioastronomija ievērojami uzlaboja mērījumus. Zinātnieki atstaroja radioviļņus no Venēras un Merkura un noteica atbalss laiku, iegūstot attālumu ar dažu kilometru precizitāti. Līdz 2012. gadam vērtība bija zināma pietiekami precīzi, lai Starptautiskā Astronomijas savienība to varētu vienkārši definēt kā fiksētu konstanti.

Biežāk uzdotie jautājumi

Kādam nolūkam izmanto astronomisko vienību? Tā nodrošina ērtu, cilvēkam viegli uztveramu veidu, kā aprakstīt attālumus Saules sistēmā. Vieglāk iztēloties, ka Neptūns riņķo 30 AU attālumā, nekā to, ka tas riņķo 4,5 miljardu kilometru attālumā.

Cik kilometru ir vienā astronomiskajā vienībā? Saskaņā ar Starptautiskās Astronomijas savienības 2012. gada definīciju — precīzi 149 597 870,7 kilometri jeb aptuveni 92 955 807 jūdzes (150 000 000 km).

Kāda ir AU saistība ar gaismas gadu? Viens gaismas gads ir aptuveni 63 241 AU. Gaismai viena AU šķērsošanai vajadzīgas aptuveni 8 minūtes un 19 sekundes, bet viena gaismas gada šķērsošanai — pilns gads; tāpēc attālumus starp zvaigznēm izsaka gaismas gados.

Vai viena AU ir tieši tāda pati kā Zemes attālums no Saules? Ne gluži. Zemes orbīta ir elipse, tāpēc attālums no Zemes līdz Saulei svārstās no aptuveni 0,983 AU janvārī līdz aptuveni 1,017 AU jūlijā. AU ir tuva šī diapazona vidējai vērtībai, taču tagad tā ir definēta kā fiksēts skaitlis, nevis noteikta ar tiešu mērījumu.

Kas pirmais precīzi izmērīja astronomisko vienību? Agrīnie aprēķini, kas balstījās uz Venēras pārejām 18. gadsimtā, atšķīrās no mūsdienu vērtības tikai par dažiem procentiem. Radara mērījumi 1960. gados ļāva to noteikt daudz precīzāk, un Starptautiskā Astronomijas savienība noteica tās precīzo vērtību 2012. gadā.

Vai kalkulators darbojas abos virzienos? Jā. Ievadiet vērtību AU, lai redzētu to kilometros, jūdzēs vai gaismas gados, vai ievadiet vērtību kādā no šīm mērvienībām, lai redzētu tai atbilstošo vērtību AU.