基礎與宇宙距離階梯

天文單位(AU)

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太陽系內的距離用千米表示很彆扭——數字動輒上億、上百億。於是天文學家挑了一把就近取材的天然量尺:地球到太陽的平均距離。他們稱之為一個天文單位,即AU。它是為行星及其軌道的尺度量身定制的尺子。

一個天文單位被精確定義為149,597,870,700米——約1.5×10^8千米,即大約1.5億千米。陽光跨越這段距離約需8分20秒,所以1天文單位也就是「8光分」。這個單位讓太陽系一目了然:水星軌道約0.39天文單位,地球按定義為1天文單位,火星1.5天文單位,木星5.2天文單位,海王星約30天文單位。用天文單位表述軌道,立刻就能看出它們的相對大小,而不必淹沒在一堆零裡。

天文單位也是宇宙距離階梯第一級的量尺。恆星視差——附近恆星隨地球繞日運動而出現的微小來回偏移——是相對於地球軌道這條基線來測量的,而地球軌道寬達2天文單位。這正是為什麼再上一級的單位秒差距,要用天文單位來定義。沒有一個精確的天文單位,整條宇宙距離之鏈,就在真實可測的太陽系裡失去了錨點。

從地球發往火星探測器的無線電指令——火星最近時約在1.5天文單位外——單程要走大約12到13光分。這就是為什麼火星車無法被「即時駕駛」——每一條指令到達時,都已經是幾分鐘前的舊消息了。

天文單位界定了太陽系的尺度,也界定了其通信的時間延遲。

1天文單位是地日的平均距離,而非固定距離:軌道是一個略扁的橢圓,所以一年中真實間距會變化百分之幾。自2012年起,天文單位已按定義固定為一個精確的米數。

又稱
AUau天文单位天文單位