国际天文学联合会大会修订日地距离
2012-08-15
航天器环境工程 2012年5期
在 8月下旬于中国北京举行的国际天文学联合会大会上,天文学家重新定义了太阳系中最重要的距离。天文单位(AU)——从地球到太阳的距离——终于从一个模棱两可的估算变成了一个单一的数字。
在天文学中,日地距离是一个历史最悠久的数值。对日地距离的第一次准确测量是在1672年,当时著名天文学家Giovanni Cassini在法国巴黎观测火星,同时他的同事Jean Richer则在南美洲的法属圭亚那观测这颗红色的行星。考虑到这两次观测之间的视差或角度差,天文学家计算了从地球到火星的距离,并利用这一结果最终得出了从地球到太阳的距离。他们的结果是1.4亿km——这与今天的数值差不了太多。
直至20世纪后半叶,这种视差测量法依然是推导太阳系中任意距离的唯一可靠途径,天文单位也因此一直被表示为可将角度测量转化为距离的一个基本常数组合。而近些年来,天文单位被定义为:“在太阳引力作用下沿圆轨道以每天0.017 202 098 95 rad(即所谓的高斯引力常数)的角速度运动的试验粒子的轨道半径。”而这一定义给天文学家带来了麻烦。德国德累斯顿技术大学的天文学家Sergei Klioner表示,它经常让天文学学生感到困惑不解;更重要的是,它有悖于爱因斯坦的广义相对论,从而给研究太阳系模型的行星科学家造成了巨大的痛苦。同时,太阳自身也引发了另一个问题:高斯引力常数以太阳的质量为基础,因此天文单位与太阳质量被密不可分地联系在一起;然而太阳的质量正随着能量辐射而减少,这就使天文单位也在缓慢发生着变化。……
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