Калькулятор АЕ: Преобразование астрономических единиц в км, мили и световые годы

Что такое астрономическая единица?

Астрономическая единица (а.е.) — это единица длины, равная 149 597 870,7 километра (92 955 807,3 мили). Это значение близко к среднему расстоянию между Землёй и Солнцем. Астрономы используют её для описания расстояний внутри Солнечной системы, где значения в километрах и милях слишком велики и неудобны для восприятия.

Международный астрономический союз зафиксировал это значение по определению в 2012 году. До этого а.е. рассчитывали на основе массы Солнца и силы тяготения, поэтому её точное значение могло немного меняться по мере совершенствования измерений. Фиксация значения устранила эту неопределённость. Определённое таким образом значение остаётся очень близким к фактическому среднему расстоянию от Земли до Солнца, которое немного меняется, поскольку орбита Земли представляет собой эллипс, а не идеальную окружность.

Формула астрономической единицы

Этот калькулятор переводит астрономические единицы в километры, мили или световые годы и обратно, используя приведённые ниже константы.

А.е. в километры

d(км) = d(а.е.) × 149 597 870,7

А.е. в мили

d(ми) = d(а.е.) × 92 955 807,3

А.е. в световые годы

d(св. г.) = d(а.е.) × 0,000015812507409

Для обратного перевода вместо умножения нужно разделить. Например, чтобы перевести расстояние в километрах в а.е.:

d(а.е.) = d(км) ÷ 149 597 870,7

Пример расчёта

Марс обращается вокруг Солнца на среднем расстоянии около 1,52 а.е. Чтобы выразить это расстояние в километрах:

1,52 × 149 597 870,7 = 227 388 763 км (около 141,3 миллиона миль)

Для проверки результата выполним обратное деление: 227 388 763 ÷ 149 597 870,7 = 1,52 а.е.

Второй пример: сообщается, что астероид, сближающийся с Землёй, пройдёт на расстоянии 7 500 000 км от Земли. В астрономических единицах это 7 500 000 ÷ 149 597 870,7 ≈ 0,05 а.е., то есть ближе, чем Меркурий когда-либо подходит к Солнцу.

Расстояния планет в астрономических единицах

Планеты земной группы находятся близко друг к другу, вблизи Солнца, тогда как газовые и ледяные гиганты расположены на больших расстояниях друг от друга. Пояс Койпера — область ледяных тел за орбитой Нептуна — простирается примерно до 50 а.е. Облако Оорта — удалённая оболочка из комет, которая, как считается, окружает Солнечную систему, — может достигать 100 000 а.е. и более. За пределами этого масштаба астрономы переходят к световым годам, поскольку один световой год равен примерно 63 241 а.е.

«Вояджер 1», запущенный в 1977 году, — самый удалённый объект, созданный человеком. Он покинул гелиосферу и вошёл в межзвёздное пространство в 2012 году, находясь примерно в 121 а.е. от Солнца. По состоянию на 2026 год он удалился примерно на 170 а.е., или примерно на 25,4 миллиарда километров, и движется наружу со скоростью около 3,5 а.е. в год.

Как впервые измерили астрономическую единицу

Древнегреческий астроном Аристарх Самосский пытался измерить расстояние до Солнца примерно в 270 году до н. э., сравнивая углы до Луны в момент, когда её фаза составляла ровно половину. Его метод основывался на правильной геометрии, однако точно измерить углы невооружённым глазом было почти невозможно. Он пришёл к выводу, что Солнце примерно в двадцать раз дальше Луны; на самом деле оно находится примерно в четыреста раз дальше.

В начале 1600-х годов законы движения планет Иоганна Кеплера показали относительные расстояния между планетами. Например, выяснилось, что Марс обращается вокруг Солнца примерно в 1,5 раза дальше от него, чем Земля. Это дало астрономам соотношения, но не расстояние в милях или километрах.

Первый настоящий прорыв произошёл благодаря прохождениям Венеры по диску Солнца, когда Венера проходит непосредственно между Землёй и Солнцем. Астрономы засекали время этих прохождений из широко разнесённых точек Земли в 1761 и 1769 годах, отправляя экспедиции, в частности, в Сибирь и на Таити. Небольшие различия во времени, вызванные параллаксом, позволили вычислить расстояние от Земли до Солнца с точностью до нескольких процентов от современного значения.

В 1960-х годах радиоастрономия значительно улучшила измерения. Учёные направляли радиоволны на Венеру и Меркурий и измеряли время возвращения эха, что позволило определить расстояние с точностью до нескольких километров. К 2012 году значение было известно настолько точно, что МАС смог просто определить его как фиксированную константу.

Часто задаваемые вопросы

Для чего используется астрономическая единица? Она позволяет удобно описывать расстояния внутри Солнечной системы в понятном человеку масштабе. Сказать, что Нептун обращается на расстоянии 30 а.е., легче, чем сообщить, что он обращается на расстоянии 4,5 миллиарда километров.

Сколько километров в одной астрономической единице? Ровно 149 597 870,7 километра, или примерно 92 955 807 миль (150 000 000 км), согласно определению МАС 2012 года.

Как а.е. соотносится со световым годом? Один световой год равен примерно 63 241 а.е. Свет проходит одну а.е. примерно за 8 минут и 19 секунд, но на прохождение одного светового года ему требуется целый год, поэтому световые годы используют для обозначения расстояний между звёздами.

Ровно ли одна а.е. соответствует расстоянию от Земли до Солнца? Не совсем. Орбита Земли представляет собой эллипс, поэтому расстояние от неё до Солнца меняется примерно от 0,983 а.е. в январе до 1,017 а.е. в июле. А.е. близка к среднему значению этого диапазона, но теперь определяется как фиксированное число, а не измеряется непосредственно.

Кто первым точно измерил астрономическую единицу? Первые оценки по прохождениям Венеры в 18-м веке отличались от современного значения всего на несколько процентов. Радиолокационные измерения в 1960-х годах сделали его значительно точнее, а МАС зафиксировал точное значение в 2012 году.

Работает ли калькулятор в обоих направлениях? Да. Введите значение в а.е., чтобы узнать его в километрах, милях или световых годах, либо введите значение в одной из этих единиц, чтобы получить эквивалент в а.е.