Астрономические постоянные
Астрономические постоянные — физические константы, используемые в астрономии. Формальные наборы констант, наряду с рекомендованными значениями, были определены Международным астрономическим союзом (МАС) несколько раз: в 1964 году[1] и в 1976 г.[2] (с обновлением в 1994 г.[3]). В 2009 году МАС принял новый набор значений, и признавая, что новые наблюдения и методы непрерывно уточняют значения этих констант, они решили[4] не исправить эти значения, а создать Рабочую Группу по численным стандартам, чтобы постоянно обновлять набор текущих лучших оценок[5]. Набор констант широко представлен в таких изданиях, как астрономический альманах (en:Astronomical Almanac) Военно-морской обсерватории США и Морской альманах Её Величества (en:HM Nautical Almanac Office).
Система констант МАС определяет систему астрономических единиц длины, массы и времени (точнее, несколько таких систем), а также включает константы, такие как скорость света и гравитационная постоянная, которые позволяют преобразования между астрономическими единицами и единицами системы СИ. В зависимости от используемой системы отсчёта получаются немного разные значения констант. Значения, приведённые в барицентрическом динамическом времени (TDB) или эквивалентных временных масштабах, таких как Teph из Лаборатории реактивного движения эфемерид представляют средние значения, которые будут измерены наблюдателем на поверхности Земли (строго на поверхности геоида) в течение длительного периода времени.
Астрономическая система единиц
Астрономическая единица времени — это промежуток времени в один день, состоящий из 86400 секунд. Астрономическая единица массы — это масса Солнца.
Астрономическая единица длины — это длина, для которой гауссова гравитационная постоянная принимает значение 0,017 202 098 95, если мерять длину, массу и время в соответствующих астрономических единицах[6].
Таблица астрономических констант
Параметр | Символ | Значение | Относительная неопределённость | Ссылка. |
---|---|---|---|---|
Определённые константы | ||||
Гауссова гравитационная постоянная | k | 0,017 202 098 95 A3/2 S−1/2 D−1 | точно (по опред.) | [2] |
Скорость света | c | 299 792 458 м/с | точно (по опред.) | [2] |
Среднее отношение секунды TT к секунде TCG | 1 − LG | 1 − 6,969 290 134⋅10−10 | точно (по опред.) | [7] |
Среднее отношение секунды TCB к секунде TDB | 1 − LB | 1 − 1,550 519 767 72⋅10−8 | точно (по опред.) | [8] |
Первичные константы | ||||
Среднее отношение секунды TCB к секунде TCG | 1 − LC | 1 − 1,480 826 867 41⋅10−8 | 1,4⋅10−9 | [7] |
Световое время на единицу расстояния | τA | 499,004 786 3852 s | 4,0⋅10−11 | [9][10] |
Радиус экватора Земли | ae | 6,378 1366⋅106 m | 1,6⋅10−8 | [10] |
Потенциал геоида | W0 | 6,263 685 60⋅107 m2 s−2 | 8,0⋅10−9 | [10] |
Динамический форм-фактор Земли | J2 | 0,001 082 6359 | 9,2⋅10−8 | [10] |
Фактор сжатия Земли | 1/ƒ | 0,003 352 8197 = 1/298.256 42 | 3,4⋅10−8 | [10] |
Геоцентрическая гравитационная постоянная | GE | 3,986 004 391⋅1014 m3 s−2 | 2,0⋅10−9 | [9] |
Гравитационная постоянная | G | 6,673 84⋅10−11 m3 kg−1 s−2 | 1,2⋅10−4 | [9] |
Отношение массы Луны к массе Земли | μ | 0,012 300 0383 = 1/81,300 56 | 4,0⋅10−8 | [9][10] |
Наклон эклиптики | ε | 23° 26′ 21,406″ | * | [10] |
Производные константы | ||||
Постоянная нутации | N | 9,205 2331″ | * | [11] |
Астрономическая длина = cτA | A | 149 597 870 691 м | 4,0⋅10−11 | [9][10] |
Экваториальный горизонтальный параллакс = arcsin(ae/A) | π☉ | 8,794 1433″ | 1,6⋅10−8 | [2] |
Постоянная аберрации для стандартной эпохи 2000 | κ | 20,495 52″ | [2] | |
Гелиоцентрическая гравитационная постоянная = A3k2/D2 | GS | 1,327 2440⋅1020 m3 s−2 | 3,8⋅10−10 | [10] |
Отношение массы Солнца к массе Земли = (GS)/(GE) | S/E | 332 946,050 895 | [9] | |
Отношение массы Солнца к массе (Земли + Луны) | (S/E) (1 + μ) | 328 900,561 400 | [9] | |
Масса солнца = (GS)/G | S | 1,9818⋅1030 кг | 1,0⋅10−4 | [2] |
Система планетарных масс: отношение массы Солнца к массе планеты[9] | ||||
Меркурий | 6 023 600 | |||
Венера | 408 523,71 | |||
Земля + Луна | 328 900,561 400 | |||
Марс | 3 098 708 | |||
Юпитер | 1047,3486 | |||
Сатурн | 3497,898 | |||
Уран | 22 902,98 | |||
Нептун | 19 412,24 | |||
Плутон | 135 200 000 | |||
Другие константы (не вошли в МАС) | ||||
Парсек = A/tan(1") | pc | 3,085 677 581 28×1016 м | 4,0⋅10−11 | [12]† |
Световой год = 365,25 cD | ly | 9,460 730 472 5808⋅1015 м | точно (по опред.) | [12]† |
Постоянная Хаббла | H0 | 70,1 (км/с)/Мпк | 0,019 | [13] |
Солнечная светимость | L☉ | 3,939⋅1026 Вт = 2,107⋅10−15 S D−1 | переменная, ±0,1 % | [14] |
Примечания
- Resolution No.4 of the XIIth General Assembly of the International Astronomical Union, Hamburg, 1964.
- Resolution No. 1 on the recommendations of Commission 4 on ephemerides in the XVIth General Assembly of the International Astronomical Union, Grenoble, 1976.
- Standish, E. M. (1995), «Report of the IAU WGAS Sub-group on Numerical Standards», in Appenzeller, I., Highlights of Astronomy Архивная копия от 7 сентября 2012 на Wayback Machine, Dordrecht: Kluwer
- Resolution B2 of the XXVIIth General Assembly of the International Astronomical Union , Rio de Janeiro, 2009.
- IAU Division I Working Group on Numerical Standards for Fundamental Astronomy and Astronomical Constants: Current Best Estimates (CBEs) [1] Архивная копия от 26 августа 2016 на Wayback Machine
- Resolution No. 1 on the recommendations of Commission 4 on ephemerides in the XVIth General Assembly of the International Astronomical Union, Grenoble, 1976.
- Resolutions Nos. B1.5 and B1.9 of the XXIVth General Assembly of the International Astronomical Union, Manchester, 2000.
- Resolution 3 of the XXVIth General Assembly of the International Astronomical Union, Prague, 2006.
- Standish, E. M. (1998), JPL Planetary and Lunar Ephemerides, DE405/LE405, JPL IOM 312.F-98-048, <http://iau-comm4.jpl.nasa.gov/de405iom/de405iom.pdf> Архивная копия от 20 февраля 2012 на Wayback Machine
- McCarthy, Dennis D., ed. (2004), IERS Conventions (2003), IERS Technical Note No. 32, Frankfurt: Bundesamts für Kartographie und Geodäsie, ISBN 3-89888-884-3, <http://www.iers.org/MainDisp.csl?pid=46-25776>
- Resolution No. B1.6 of the XXIVth General Assembly of the International Astronomical Union, Manchester, 2000.
- The IAU and astronomical units, International Astronomical Union, <http://www.iau.org/public_press/themes/measuring/>
- How Fast is the Universe Expanding?, NASA, 2008, <http://wmap.gsfc.nasa.gov/universe/uni_expansion.html>
- Noedlinger, Peter D., Solar Mass Loss, the Astronomical Unit, and the Scale of the Solar System, Celest. Mech. Dynam. Astron.
Ссылки
- Nick Strobel. Таблица констант (англ.)
- James Q. Jacobs. Астрономические постоянные (англ.)
- The Astronomical Almanac Online, USNO–UKHO, <http://asa.usno.navy.mil/> Архивная копия от 24 декабря 2016 на Wayback Machine