Astronomická konstanta - Astronomical constant

An astronomická konstanta je některý z několika fyzikální konstanty použito v astronomie. Formální sady konstant, spolu s doporučenými hodnotami, byly definovány Mezinárodní astronomická unie (IAU) několikrát: v roce 1964[1] a v roce 1976[2] (s aktualizací v roce 1994[3]). V roce 2009 IAU přijala novou aktuální sadu a vzhledem k tomu, že nová pozorování a techniky neustále poskytují lepší hodnoty pro tyto konstanty, se rozhodli[4] tyto hodnoty neopravovat, ale aby Pracovní skupina pro numerické standardy průběžně udržovala sadu aktuálních nejlepších odhadů.[5] Soubor konstant je široce reprodukován v publikacích, jako je Astronomický almanach z Námořní observatoř Spojených států a Kancelář námořního almanachu HM.

Kromě seznamu jednotek a konstant IAU také Služba mezinárodní rotace Země a referenčních systémů definuje konstanty relevantní pro orientaci a rotaci Země ve svých technických poznámkách.[6]

Systém konstant IAU definuje systém astronomických jednotek pro délku, hmotnost a čas (ve skutečnosti několik takových systémů) a zahrnuje také konstanty jako rychlost světla a gravitační konstanta které umožňují transformace mezi astronomickými jednotkami a SI jednotky. Mírně odlišné hodnoty pro konstanty jsou získány v závislosti na referenční rámec použitý. Hodnoty uvedené v barycentrický dynamický čas (TDB) nebo ekvivalentní časové stupnice, jako je Teph z Laboratoř tryskového pohonu efemeridy představují střední hodnoty, které by měřil pozorovatel na povrchu Země (přísně na povrchu Země) geoid ) po dlouhou dobu. IAU rovněž doporučuje hodnoty v jednotkách SI, což jsou hodnoty, které by byly měřeny (v správná délka a správný čas ) pozorovatelem na barycentrum sluneční soustavy: tyto jsou získány následujícími transformacemi:[3]

Astronomický systém jednotek

Hlavní článek: Astronomický systém jednotek

Astronomická jednotka času je časový interval jednoho dne (D) 86400 sekund. Astronomickou jednotkou hmotnosti je hmotnost Slunce (S). Astronomická jednotka délky je ta délka (A) pro které Gaussova gravitační konstanta (k) přebírá hodnotu 0.017 202 098 95 když jednotkami měření jsou astronomické jednotky délky, hmotnosti a času.[2]

Tabulka astronomických konstant

MnožstvíSymbolHodnotaRelativní
nejistota		Čj.
Definování konstant
Gaussova gravitační konstantak0.017 202 098 95 A3/2 S−1/2 D−1definovaný[2]
Rychlost světlaC299 792 458 m s−1definovaný[7]
Průměrný poměr TT druhý do TCG sekunda1 − LG1 − 6.969 290 134×10−10definovaný[8]
Průměrný poměr TCB sekunda do TDB druhý1 − LB1 − 1.550 519 767 72×10−8definovaný[9]
Primární konstanty
Průměrný poměr TCB sekunda do TCG sekunda1 − LC1 − 1.480 826 867 41×10−81.4×10−9[8]
Čas světla pro jednotková vzdálenostτA499,004 786 3852 s4.0×10−11[10][11]
Rovníkový poloměr pro ZeměAE6.378 1366×106 m1.6×10−8[11]
Potenciál geoiduŽ06.263 685 60×107 m2 s−28.0×10−9[11]
Dynamický tvarový faktor pro ZeměJ20.001 082 63599.2×10−8[11]
Faktor zploštění pro Země1/ƒ0.003 352 8197
= 1/298.256 42		3.4×10−8[11]
Geocentrická gravitační konstantaGE3.986 004 391×1014 m3 s−22.0×10−9[10]
Konstanta gravitaceG6.674 28×10−11 m3 kg−1 s−21.0×10−4[12]
Poměr hmotnost měsíce na hmotnost Zeměμ0.012 300 0383
= 1/81.300 56		4.0×10−8[10][11]
Obecná precese v zeměpisné délce za Juliánské století, na standardní epocha 2000ρ5028.796 195″*[13]
Oblika ekliptiky, na standardní epocha 2000ε23° 26′ 21.406″*[13]
Odvozené konstanty
Konstanta výživy, na standardní epocha 2000N9.205 2331″*[14]
Jednotková vzdálenost = cτAA149 597 870 691 m4.0×10−11[10][11]
Solární paralaxa = arcsin (AE/A)π☉8.794 1433″1.6×10−8[2]†
Konstanta aberace, na standardní epocha 2000κ20.495 52″[2]
Heliocentrická gravitační konstanta = A3k2/D2GS1.327 2440×1020 m3 s−23.8×10−10[11]
Poměr hmotnost Slunce na hmotnost Země = (GS)/(GE)S/E332 946.050 895[10]
Poměr hmotnost Slunce na hmotnost (Země + Měsíc)(S/E)
(1 + μ)		328 900.561 400[10]
Hmotnost Slunce = (GS)/GS1.98855×1030 kg1.0×10−4[2]†
Systém planetárních hmot: Poměry hmotnosti Slunce k hmotnosti planety[10]
Rtuť6 023 600
Venuše408 523.71
Země + Měsíc328 900.561 400
Mars3 098 708
Jupiter1047.3486
Saturn3497.898
Uran22 902.98
Neptune19 412.24
Pluto135 200 000
Ostatní konstanty (mimo formální systém IAU)
Parsec = A/ opálení (1 ")ks3.085 677 581 28×1016 m4.0×10−11[15]†
Světelný rok = 365.25CDly9.460 730 472 5808×1015 mdefinovaný[15]†
Hubbleova konstantaH070,1 km s−1 MPC−10.019[16]
Sluneční svítivostL☉3.939×1026 Ž
= 2.107×10−15 S D−1		variabilní,
±0.1%		[17]
Poznámky

* Teorie precese a nutace pokročily od roku 1976 a ovlivňují také definici ekliptický. Hodnoty zde jsou vhodné pro starší teorie, ale pro současné modely jsou vyžadovány další konstanty.

† Definice těchto odvozených konstant byly převzaty z citovaných odkazů, ale hodnoty byly přepočítány tak, aby zohledňovaly přesnější hodnoty primárních konstant uvedených v tabulce.

Reference

  1. ^ Usnesení č. 4 z XII. Valné shromáždění Mezinárodní astronomické unie, Hamburk, 1964.
  2. ^ A b C d E F Usnesení č. 1 o doporučeních Komise 4 o efemeridách v EU XVI. Valné shromáždění Mezinárodní astronomické unie, Grenoble, 1976.
  3. ^ A b Standish, E. M. (1995), „Zpráva podskupiny IAU WGAS o numerických standardech“, Appenzeller, I. (ed.), To nejlepší z astronomie (PDF), Dordrecht: Kluwer
  4. ^ Usnesení B2 XXVII. Valné shromáždění Mezinárodní astronomické unie, Rio de Janeiro, 2009.
  5. ^ Pracovní skupina divize IAU I pro numerické standardy pro základní astronomii a astronomické konstanty: současné nejlepší odhady (CBE) [1] Archivováno 2016-08-26 na Wayback Machine
  6. ^ Gérard Petit; Brian Luzum, vyd. (2010). „Tabulka 1.1: Číselné standardy IERS“ (PDF). Technická poznámka IERS č. 36: Obecné definice a číselné normy. Služba mezinárodní rotace Země a referenčních systémů. Celý dokument viz Gérard Petit; Brian Luzum, vyd. (2010). Konvence IERS (2010): Technická poznámka IERS č. 36. Služba mezinárodní rotace Země a referenčních systémů. ISBN  978-3-89888-989-6.
  7. ^ Mezinárodní úřad pro míry a váhy (2006), Mezinárodní systém jednotek (SI) (PDF) (8. vydání), str. 112–13, ISBN  92-822-2213-6, archivováno (PDF) od originálu na 2017-08-14.
  8. ^ A b Usnesení č. B1.5 a B1.9 úmluvy XXIV. Valné shromáždění Mezinárodní astronomické unie, Manchester, 2000.
  9. ^ Rozlišení 3 z XXV. Valné shromáždění Mezinárodní astronomické unie, Praha, 2006.
  10. ^ A b C d E F G Standish, E. M. (1998), Planetární a měsíční efemeridy JPL, DE405 / LE405 (PDF), JPL IOM 312.F-98-048, archivovány od originál (PDF) 20. února 2012
  11. ^ A b C d E F G h McCarthy, Dennis D .; Petit, Gérard, eds. (2004), „Konvence IERS (2003)“, Technická poznámka IERS č. 32, Frankfurt: Bundesamts für Kartographie und Geodäsie, ISBN  3-89888-884-3
  12. ^ IAU2012
  13. ^ A b Rozlišení 1 Archivováno 2020-04-06 na Wayback Machine z XXV. Valné shromáždění Mezinárodní astronomické unie, Praha, 2006.
  14. ^ Usnesení č. B1.6 XXIV. Valné shromáždění Mezinárodní astronomické unie, Manchester, 2000.
  15. ^ A b IAU a astronomické jednotky, Mezinárodní astronomická unie
  16. ^ Jak rychle se vesmír rozpíná?, NASA, 2008
  17. ^ Noedlinger, Peter D., „Ztráta sluneční hmoty, astronomická jednotka a měřítko sluneční soustavy“, Celest. Mech. Dyn. Astron., arXiv:0801.3807, Bibcode:2008arXiv0801.3807N

externí odkazy