天文单位—知识分享
天文单位—知识分享
在浩瀚的宇宙中,天文学家们使用各种长度单位来测量天体之间的距离。从最常用的光年到相对陌生的太米,这些单位各有其特点和应用场景。本文将详细介绍天文学中常用的长度单位,帮助读者更好地理解宇宙的尺度。
一、光年(ly)
光年属于长度单位,光年一般被用于计算恒星间的距离。光行走一年的距离叫“一光年"。一光年约9.46×10的12次方km。
更正式的定义为:在一儒略年的时间中,在自由空间以及距离任何引力场或磁场无限远的地方,一光子所行走的距离。
注:1千米(公里)=0.6214英里=0.540海里;
光年一般是用来度量很大的距离,如太阳系跟另一恒星的距离。光年不是时间单位。在天文学中,秒差距是另一个常用的单位,1秒差距=3.26光年。
参照对比
世界上最快的飞机可以达到每小时1万1260公里的时速—2004年11月16日,美国国家航空航天局(NASA)的飞机最高速度纪录是1万1260公里/小时,依照这样的速度,飞越一光年的距离需要用9万5800年。
常见的载客飞机大约是885公里/小时,这样飞行1光年则需要122万年。目前最快的人造物体是2016年7月5日抵达木星极轨道的朱诺号(2011年8月5日发射升空),最高速度为73.61公里/秒(约26万5000公里/小时),这样的速度飞越1光年的距离约需要4073年的时间。
二、秒差距(英文Parsec,缩写pc)
秒差距是天文学上的一种长度单位。秒差距是一种最古老的,同时也是最标准的测量恒星距离的方法,它是建立在三角视差的基础上的。
从地球公转轨道的平均半径(一个天文单位AU)为底边所对应的三角形内角称为视差。当这个角的大小为1秒时,这个三角形(由于1秒的角的所对应的两条边的长度差异完全可以忽略,因此,这个三角形可以想象成直角三角形,也可以想象成等腰三角形)的一条边的长度(地球到这个恒星的距离)就称为1秒差距。
秒差距主要用于量度太阳系外天体的距离。1秒差距定义为天体的周年视差为1''时的距离。秒差距是周年视差的倒数,当天体的周年视差为0.1''时,它的距离为10秒差距,当天体的周年视差为0.01''时,它的距离便为100秒差距,依次类推。
在测量遥远星系时,秒差距单位太小,常用千秒差距( kpc)和百万秒差距为单位。
天文学家通常使用秒差距而不是天文单位来描述天体的距离。这不仅是因为使用秒差距数字小更易于计算,而且还有历史上的原因。天体的视差越大,则其距离就越近。反之,则视差越小,离我们越远。
离我们最近的恒星(太阳除外)比邻星的秒差距约为1.29pc(4.22光年)。
三、天文单位(AU)
天文单位是一个长度的单位,约等于地球跟太阳的平均距离。天文常数之一。
在天文学中测量距离,特别是测量太阳系内天体之间的距离的基本单位,地球到太阳的平均距离为一个天文单位。
一天文单位约等于1. 496亿千米。一个天文单位的距离,相当于地球到太阳的平均距离,约1.496×10的8次方km。
四、拍米(Pm)
拍米也是测量距离的其中一个单位,有时用在宇宙中小距离的测量上。
1Pm =10的15次方m(米)
五、太米(Tm,其他名称兆米Mm、马咖米、垓米)
太米是是terameter的简写,是一个比较罕用的长度计量单位,大约相当于621.37英里。
罕用的原因有二:一是在这一大尺度上,都有更适合的单位存在,如公里或21天文单位;二是太米的另一个名称兆米与毫米的符号分别是大写“M”和小写“m",两者容易混淆。
以下是日常几个可使用太米的长度距离
地球通过两极的周界是39.94Tm;从荷兰阿姆斯特丹到法国波尔多的距离大约有1Tm;地球的赤道直径约12.76Tm;地球至月球的平均距离为384.4Tm;土星的赤道直径有143Tm。
参照换算
1 太米=10的12次方米=6.7天文单位
1.079 太米=7.2天文单位=1光时
1.4太米=9.5天文单位=土星和太阳之间的距离
2.0 太米 =13天文单位= 已知最大的恒星KY Cygni的直径
2.5太米=16.7天文单位=大犬座VY的大概直径(最大2.9太米 或者 19.5天文单位)
2.9太米=19天文单位=天王星到太阳的距离
4.4太米=30天文单位=冥王星近日点时到太阳的距离
4.5太米=30天文单位=海王星到太阳的距离
4.5太米=30天文单位=柯伊伯带的内半径
5.7太米=38天文单位=阋神星近日点时到太阳的距离
7.3太米=49天文单位=冥王星远日点时到太阳的距离
7.5太米= 50天文单位=柯伊伯带的外半径,奥尔特云的内边界