Kalkulator AU: Tukar Unit Astronomi kepada km, batu, dan tahun cahaya

Apakah unit astronomi?

Unit astronomi (AU) ialah unit panjang yang bersamaan dengan 149,597,870.7 kilometer (92,955,807.3 batu). Nilai ini hampir dengan jarak purata antara Bumi dengan Matahari. Ahli astronomi menggunakannya untuk menerangkan jarak dalam sistem suria, yang jika dinyatakan dalam kilometer dan batu akan menghasilkan nombor yang terlalu besar untuk dibaca dengan mudah.

Kesatuan Astronomi Antarabangsa menetapkan nilai ini melalui takrif pada 2012. Sebelum itu, AU dikira berdasarkan jisim Matahari dan kekuatan graviti, jadi nilai tepatnya boleh berubah sedikit apabila pengukuran bertambah baik. Penetapan ini menghapuskan ketidakpastian tersebut. Nilai yang ditakrifkan itu kekal amat hampir dengan jarak purata sebenar Bumi dari Matahari, yang berubah sedikit kerana orbit Bumi berbentuk elips, bukannya bulatan sempurna.

Formula unit astronomi

Kalkulator ini menukar unit astronomi kepada kilometer, batu atau tahun cahaya, dan sebaliknya, menggunakan pemalar di bawah.

AU kepada kilometer

d(km) = d(AU) × 149,597,870.7

AU kepada batu

d(mi) = d(AU) × 92,955,807.3

AU kepada tahun cahaya

d(ly) = d(AU) × 0.000015812507409

Untuk menukar dalam arah sebaliknya, lakukan operasi bahagi dan bukannya darab. Sebagai contoh, untuk menukar jarak dalam kilometer kepada AU:

d(AU) = d(km) ÷ 149,597,870.7

Contoh pengiraan

Marikh mengorbit Matahari pada jarak purata kira-kira 1.52 AU. Untuk mencari jarak itu dalam kilometer:

1.52 × 149,597,870.7 = 227,388,763 km (kira-kira 141.3 juta batu)

Untuk menyemak jawapan, lakukan bahagi semula: 227,388,763 ÷ 149,597,870.7 = 1.52 AU.

Contoh kedua: sebuah asteroid berhampiran Bumi dilaporkan akan melintasi pada jarak 7,500,000 km dari Bumi. Dalam unit astronomi, jarak itu ialah 7,500,000 ÷ 149,597,870.7 ≈ 0.05 AU, lebih dekat daripada jarak terdekat Utarid dengan Matahari.

Jarak planet dalam AU

Planet berbatu berada berdekatan antara satu sama lain berhampiran Matahari, manakala planet gergasi gas dan ais tersebar jauh antara satu sama lain. Lingkaran Kuiper, iaitu kawasan jasad berais di luar Neptun, terbentang sehingga kira-kira 50 AU. Awan Oort, iaitu kepungan komet jauh yang dipercayai mengelilingi sistem suria, mungkin mencapai 100,000 AU atau lebih. Melebihi skala itu, ahli astronomi menggunakan tahun cahaya kerana satu tahun cahaya bersamaan kira-kira 63,241 AU.

Voyager 1, yang dilancarkan pada 1977, ialah objek buatan manusia yang paling jauh. Wahana itu meninggalkan heliosfera dan memasuki ruang antara bintang pada 2012 ketika berada kira-kira 121 AU dari Matahari. Setakat 2026, wahana itu berada kira-kira 170 AU jauhnya, atau sekitar 25.4 bilion kilometer, dan bergerak ke luar pada kadar hampir 3.5 AU setahun.

Bagaimana unit astronomi mula-mula diukur

Ahli astronomi Yunani purba Aristarchus dari Samos cuba mengukur jarak Matahari sekitar 270 SM dengan membandingkan sudut ke Bulan ketika fasa separuh tepat. Kaedahnya menggunakan geometri yang betul, tetapi pengukuran itu hampir mustahil dilakukan dengan tepat menggunakan mata kasar. Beliau menyimpulkan bahawa Matahari kira-kira dua puluh kali lebih jauh berbanding Bulan; sebenarnya, jaraknya kira-kira empat ratus kali lebih jauh.

Pada awal tahun 1600-an, hukum gerakan planet Johannes Kepler mendedahkan jarak relatif antara planet. Sebagai contoh, hukum itu menunjukkan bahawa orbit Marikh berada kira-kira 1.5 kali lebih jauh dari Matahari berbanding orbit Bumi. Hal itu memberikan ahli astronomi nisbah, tetapi bukan jarak dalam batu atau kilometer.

Penemuan penting pertama datang daripada lintasan Zuhrah, apabila Zuhrah melintas tepat di antara Bumi dengan Matahari. Ahli astronomi mencatat masa lintasan ini dari lokasi yang berjauhan di Bumi pada 1761 dan 1769, dengan menghantar ekspedisi ke tempat seperti Siberia dan Tahiti. Perbezaan kecil pada masa, yang disebabkan oleh paralaks, membolehkan mereka mengira jarak Bumi–Matahari dengan ketepatan dalam lingkungan beberapa peratus daripada nilai moden.

Pada tahun 1960-an, astronomi radar menambah baik pengukuran dengan sangat ketara. Para saintis memantulkan gelombang radio pada Zuhrah dan Utarid lalu mengukur masa gema, yang menghasilkan jarak dengan ketepatan dalam lingkungan beberapa kilometer. Menjelang 2012, nilai itu diketahui dengan cukup tepat sehingga IAU hanya perlu mentakrifkannya sebagai pemalar tetap.

Soalan lazim

Untuk apakah unit astronomi digunakan? Unit ini memberikan cara yang mudah dan berskala manusia untuk menerangkan jarak dalam sistem suria. Menyatakan bahawa Neptun mengorbit pada 30 AU lebih mudah dibayangkan berbanding menyatakan bahawa orbitnya berada pada jarak 4.5 bilion kilometer.

Berapakah kilometer dalam satu unit astronomi? Tepat 149,597,870.7 kilometer, atau kira-kira 92,955,807 batu (150,000,000 km), menurut takrif IAU pada 2012.

Apakah hubungan antara AU dengan tahun cahaya? Satu tahun cahaya bersamaan kira-kira 63,241 AU. Cahaya mengambil masa kira-kira 8 minit dan 19 saat untuk merentasi satu AU, tetapi mengambil masa setahun penuh untuk merentasi satu tahun cahaya. Oleh itu, tahun cahaya digunakan bagi jarak antara bintang.

Adakah satu AU tepat-tepat sama dengan jarak Bumi dari Matahari? Tidak tepat. Orbit Bumi berbentuk elips, jadi jaraknya dari Matahari berubah daripada kira-kira 0.983 AU pada bulan Januari kepada kira-kira 1.017 AU pada bulan Julai. AU hampir sama dengan purata julat itu, tetapi kini ditakrifkan sebagai nombor tetap dan bukannya diukur secara langsung.

Siapakah yang mula-mula mengukur unit astronomi dengan tepat? Anggaran awal berdasarkan lintasan Zuhrah pada abad ke-18 datang dalam lingkungan beberapa peratus daripada nilai hari ini. Pengukuran radar pada tahun 1960-an menjadikannya jauh lebih tepat, dan IAU menetapkan nilai tepatnya pada 2012.

Adakah kalkulator ini berfungsi dalam kedua-dua arah? Ya. Masukkan nilai dalam AU untuk melihat nilainya dalam kilometer, batu atau tahun cahaya, atau masukkan nilai dalam salah satu unit tersebut untuk melihat nilai setara dalam AU.