基础与宇宙距离阶梯
天文单位(AU)
/ AY-yoo (A-U) /
太阳系内的距离用千米表示很别扭——数字动辄上亿、上百亿。于是天文学家挑了一把就近取材的天然量尺:地球到太阳的平均距离。他们称之为一个天文单位,即AU。它是为行星及其轨道的尺度量身定制的尺子。
一个天文单位被精确定义为149,597,870,700米——约1.5×10^8千米,即大约1.5亿千米。阳光跨越这段距离约需8分20秒,所以1天文单位也就是“8光分”。这个单位让太阳系一目了然:水星轨道约0.39天文单位,地球按定义为1天文单位,火星1.5天文单位,木星5.2天文单位,海王星约30天文单位。用天文单位表述轨道,立刻就能看出它们的相对大小,而不必淹没在一堆零里。
天文单位也是宇宙距离阶梯第一级的量尺。恒星视差——附近恒星随地球绕日运动而出现的微小来回偏移——是相对于地球轨道这条基线来测量的,而地球轨道宽达2天文单位。这正是为什么再上一级的单位秒差距,要用天文单位来定义。没有一个精确的天文单位,整条宇宙距离之链,就在真实可测的太阳系里失去了锚点。
从地球发往火星探测器的无线电指令——火星最近时约在1.5天文单位外——单程要走大约12到13光分。这就是为什么火星车无法被“实时驾驶”——每一条指令到达时,都已经是几分钟前的旧消息了。
天文单位界定了太阳系的尺度,也界定了其通信的时间延迟。
1天文单位是地日的平均距离,而非固定距离:轨道是一个略扁的椭圆,所以一年中真实间距会变化百分之几。自2012年起,天文单位已按定义固定为一个精确的米数。
又称
另见