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El sistema astronómico de unidades , anteriormente llamado Sistema de Constantes Astronómicas IAU (1976) , es un sistema de medición desarrollado para su uso en astronomía . Fue adoptado por la Unión Astronómica Internacional (IAU) en 1976 a través de la Resolución No. 1, [1] y ha sido actualizado significativamente en 1994 y 2009 (ver constante astronómica ).
El sistema fue desarrollado debido a las dificultades para medir y expresar datos astronómicos en el Sistema Internacional de Unidades ( unidades SI ). En particular, existe una gran cantidad de datos muy precisos relacionados con las posiciones de los objetos dentro del Sistema Solar que no pueden expresarse o procesarse convenientemente en unidades SI. Mediante una serie de modificaciones, el sistema astronómico de unidades ahora reconoce explícitamente las consecuencias de la relatividad general , que es una adición necesaria al Sistema Internacional de Unidades para tratar con precisión los datos astronómicos.
El sistema astronómico de unidades es un sistema tridimensional , ya que define unidades de longitud , masa y tiempo . Las constantes astronómicas asociadas también fijan los diferentes marcos de referencia que se necesitan para informar las observaciones. [2] El sistema es un sistema convencional, en el que ni la unidad de longitud ni la unidad de masa son verdaderas constantes físicas , y hay al menos tres medidas diferentes de tiempo.
Unidad astronómica de tiempo
La unidad astronómica de tiempo es el día , definido como86 400 segundos . 365,25 días constituyen un año juliano . [1] El símbolo D se utiliza en astronomía para referirse a esta unidad.
Unidad astronómica de masa
La unidad astronómica de masa es la masa solar . [1] El símbolo M ☉ se usa a menudo para referirse a esta unidad. La masa solar ( M ☉ ),1.988 92 × 10 30 kg , es una forma estándar de expresar la masa en astronomía , que se utiliza para describir las masas de otras estrellas y galaxias . Es igual a la masa del Sol , aproximadamente333 000 veces la masa de la Tierra o 1 048 veces la masa de Júpiter .
En la práctica, las masas de los cuerpos celestes aparecen en la dinámica del Sistema Solar solo a través de los productos GM , donde G es la constante de gravitación. En el pasado, la GM del Sol podía determinarse experimentalmente con una precisión limitada. Su valor actual aceptado es G M ☉ =1.327 124 420 99 (10) × 10 20 m 3 ⋅s −2 . [3]
Masa de Júpiter
La masa de Júpiter ( M J o M JUP ), es la unidad de masa igual a la masa total del planeta Júpiter ,1.898 × 10 27 kg . La masa de Júpiter se utiliza para describir las masas de los gigantes gaseosos , como los planetas exteriores y los planetas extrasolares . También se utiliza para describir enanas marrones y planetas con masa de Neptuno.
Masa terrestre
La masa de la Tierra ( M ⊕ ) es la unidad de masa igual a la de la Tierra . 1 M ⊕ =5.9742 × 10 24 kg . La masa terrestre se utiliza a menudo para describir masas de planetas terrestres rocosos . También se utiliza para describir planetas con masa de Neptuno. Una masa terrestre es0.003 15 veces la masa de Júpiter.
| Masa solar | |
|---|---|
| Masa solar | 1 |
| Masas de Júpiter | 1048 |
| Masas terrestres | 332 950 |
Unidad astronómica de longitud
La unidad astronómica de longitud se define ahora como exactamente 149 597 870 700 metros. [4] Es aproximadamente igual a la distancia media Tierra-Sol. Anteriormente se definía como la longitud para la cual la constante gravitacional de Gauss ( k ) toma el valor0.017 202 098 95 cuando las unidades de medida son las unidades astronómicas de longitud, masa y tiempo. [1] Las dimensiones de k 2 son las de la constante de gravitación ( G ), es decir, L 3 M −1 T −2 . El término "unidad de distancia" también se usa para la longitud A , mientras que, en el uso general, generalmente se lo denomina simplemente "unidad astronómica", símbolo au.
Una formulación equivalente de la antigua definición de unidad astronómica es el radio de una órbita circular newtoniana imperturbable alrededor del Sol de una partícula que tiene masa infinitesimal, moviéndose con un movimiento medio de 0.017 202 098 95 radianes por día. [5] La velocidad de la luz en IAU es el valor definido c 0 = 299 792 458 m / s de las unidades SI. En términos de esta velocidad, la antigua definición de la unidad astronómica de longitud tenía el valor aceptado: [3] 1 au = c 0 τ A = (149 597 870 700 ± 3 ) m, donde τ A es el tiempo de tránsito de la luz a través de la unidad astronómica. La unidad astronómica de longitud fue determinada por la condición de que los datos medidos en las efemérides coinciden con las observaciones, y que a su vez decide el tiempo de tránsito τ A .
Otras unidades para distancias astronómicas
| Rango astronómico | Unidades típicas |
|---|---|
| Distancias a satélites | kilómetros |
| Distancias a objetos cercanos a la Tierra | distancia lunar |
| Distancias planetarias | unidades astronómicas , gigametros |
| Distancias a estrellas cercanas | parsecs , años luz |
| Distancias a escala galáctica | kiloparsecs |
| Distancias a galaxias cercanas | megaparsecs |
Las distancias a las galaxias distantes no suelen expresarse en unidades de distancia, sino en términos de desplazamiento al rojo . Las razones de esto son que convertir el desplazamiento al rojo en distancia requiere el conocimiento de la constante de Hubble , que no se midió con precisión hasta principios del siglo XXI, y que a distancias cosmológicas, la curvatura del espacio-tiempo permite llegar a múltiples definiciones de distancia. Por ejemplo, la distancia definida por la cantidad de tiempo que tarda un rayo de luz en viajar hasta un observador es diferente de la distancia definida por el tamaño aparente de un objeto.
Ver también
- Constante astronómica
- Parámetro gravitacional estándar
- Masa planetaria
- Unidades naturales
Referencias
- ^ a b c d IAU Comisión 4 (Efemérides), Recomendaciones [a la XVI Asamblea General, Grenoble, Francia, 1976] (PDF) , IAU,
Se recomienda que la siguiente lista de constantes se adopte como la 'IAU (1976 ) Sistema de Constantes Astronómicas '.
- ^ En particular, está el sistema de referencia celeste baricéntrico (BCRS) centrado en el baricentro del Sistema Solar, y el sistema de referencia celeste geocéntrico (GCRS) centrado en el centro de masa de la Tierra (incluidas sus envolturas de fluidos) Dennis D. McCarthy, P. Kenneth Seidelmann (2009). "Resolución B1.3: Definición del sistema de referencia celeste baricéntrico y del sistema de referencia celeste geocéntrico XXIV Asamblea General de la Unión Astronómica Internacional (2000) ". Tiempo: desde la rotación de la Tierra hasta la física atómica . Wiley-VCH . pag. 105. ISBN 3-527-40780-4.
- ↑ a b Gérard Petit y Brian Luzum, eds. (2010). "Tabla 1.1: Estándares numéricos IERS" (PDF) . Nota técnica IERS no. 36: Definiciones generales y estándares numéricos . Servicio Internacional de Sistemas de Referencia y Rotación de la Tierra . CS1 maint: extra text: authors list (link)Para el documento completo ver Gérard Petit y Brian Luzum, eds. (2010). Convenios IERS (2010): nota técnica IERS no. 36 . Servicio Internacional de Sistemas de Referencia y Rotación de la Tierra. ISBN 978-3-89888-989-6.CS1 maint: extra text: authors list (link)
- ^ Unión Astronómica Internacional, ed. (31 de agosto de 2012), "RESOLUCIÓN B2 sobre la redefinición de la unidad astronómica de longitud" (PDF) , RESOLUCIÓN B2 , Beijing, China: Unión Astronómica Internacional ,
La XXVIII Asamblea General de la Unión Astronómica Internacional ... recomienda ... 1. que la unidad astronómica sea redefinida como una unidad convencional de longitud igual a 149 597870 700 m exactamente
- ^ Oficina internacional de pesos y medidas (2006), El sistema internacional de unidades (SI) (PDF) (8ª ed.), P. 126, ISBN 92-822-2213-6, archivado (PDF) desde el original el 14 de agosto de 2017.
Enlaces externos
- La IAU y las unidades astronómicas
- " Constantes astronómicas seleccionadas de 2014 " en The Astronomical Almanac Online , USNO - UKHO.
