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[天体观测] 天文中的常用单位

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发表于 2008-3-18 15:22 | 显示全部楼层 |阅读模式
天文中的常用单位

天文单位——地球与太阳之间的平均距离称为1 “天文单位”(英文:Astronomical Unit,缩写AU)。主要用于测量太阳系内天体之间距离。
比如,木星离太阳的平均距离为5.2AU。

距离单位:

        1天文距离单位(AU)=1.49597870×1011
        1光年(ly)=9.4605536×1015米=63239.8AU
        1秒差距(Parsec,缩写pc)=3.085678×1016米=206264.8AU=3.261631光年
                                
    光年——光在真空中一年时间走所的距离。1光年等于94605亿公里,或63240天文单位。它用于测量恒星之间距离。如:离太阳最近的恒星——半人马座比邻星与太阳的距离为4.22光年,也就是说,光从太阳发出,要经过4.22年才能到达那里。
由于历史原因,实际应用中,秒差距(pc)更为常用

时间
     :平均恒星日(从春分点到春分点)=86164.091秒=23时56分4.091秒(地球平太阳时);
     地球平均自转周期(从恒星到恒星)=86164.091平太阳秒;平均太阳日=86400平太阳秒。

    :交点月=27.21222日=27日05时05分35.808秒;
    分点月(春分点到春分点)=27.32158日=27日07时43分4.512秒;
    近点月=27.55455日=27日13时18分33.120秒;
    平均朔望月=29.53059日=29日12时44分2.976秒;
    恒星月=27.32166日=27日07时43分11.424秒。

   
交点年(黄白交点到黄白交点)=346.6200日;春分点回归年=365.2424日;恒星年=365.25636日;近点年=365.25964日。

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发表于 2008-3-19 13:04 | 显示全部楼层
看到晕了,晓毅能不能重新排一下版,我是天文白痴~~:y4
发表于 2009-4-3 20:12 | 显示全部楼层

不晕:y4
我重新排了下版,这样估计更多的人能看懂了。LZ写的都是反映距离和时间的单位,这边补充一下恒星的光度单位——视星等和光度

视星等是表示宇宙中星星的亮度。整个天空肉眼能见到的大约有6000多颗恒星,其中将肉眼可见的恒星分为6等:规定肉眼刚能看到的定为6等星,比6等亮一些的为5等,依次类推,亮星为1等,更亮的为0等以至负的星等,即等级越低,表示星体越亮。例如,太阳是-26.8等,满月的亮度是-12.6等,金星最亮时可达-4.4等。

另外,恒星的真正亮度还用光度表示,光度就是恒星每秒钟辐射的总能量。恒星的光度由它的温度和表面积决定,温度愈高光度愈大;恒星的表面积愈大光度也愈大。恒星的大小和温度是决定恒星光度的两个重要物理量。恒星的光度与绝对星等之间存在着密切的关系。绝对星等差1等,其光度差2.512倍,因此1等星的亮度恰好是6等星的100倍。通常情况下,比六等星更暗的星,就要靠望远镜来观察了。

在地球量度之星的亮度等级。物体越近显得越亮;物体越远显得越暗。例如:近的烛光比远的街灯显得还要光亮些。视星等不能作为量度真实光亮度的指标。视星等只能量度物体表面上的光亮度。

恒星之间的光度差别非常大。以太阳为标准来比较。织女星的绝对星等是0.5等,它的光度是太阳的50倍。超巨星“天津四”的绝对星等大约是-7.2等,其光度比太阳强五万多倍。还有一颗在星空中极不起眼的天蝎座,视星等只有3.8等,但它的绝对星等是-9.4等,它的光度几乎是太阳光度的50万倍。光度最强的恒星甚至有太阳的100万倍。

天文学家把光度大的恒星叫做巨星,光度小的称为矮星。光度比巨星更强的叫超巨星。从表面积愈大光度也愈大的规律可以知道,光度大的巨星,体积也大,光度小的矮星,体积也小。太阳是一颗黄色的矮星,相比之下光度比较弱。但还有比它更弱的矮星。如著名的天狼星伴星是一颗白矮星,它的光度还不到太阳的万分之一。近些年来天文学家用大望远镜发现了一些绝对星等在20等左右的暗弱恒星,它们的光度大约仅为太阳的40万分之一到50万分之一,它们的光度连满月都不如。

光度用每秒辐射多少尔格(尔格/秒)来表示。不仅适用于光学波段,也适用于其它波段,如红外、紫外、射电、X射线及 射线波段。

全天星图上通常标记出五等以上的星,通过这些较亮的星,认识星座的形状,从而熟悉星空,其中大的星图上标有10等甚至15等的星。

绝对星等:由于目视星等并没有实际的物理学意义,于是天文学家制定了绝对星等来描述星体的实际发光本领。假想把星体放在距离10秒差距(即32.6光年,秒差距亦是天文学上常用的距离单位,1秒差距=3.26光年)远的地方,所观测到的视星等,就是绝对星等了,通常绝对星等以大写英文字母M表示。目视星等和绝对星等可用公式转换,公式如下:

M=m+5-5 log d;其中M为绝对星等;m为目视星等;d为距离。

PS:水星、金星、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星、月球及彗星等太阳系内的天体,并不会自己发光的,他们是靠反射太阳的光线。
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发表于 2009-4-3 22:17 | 显示全部楼层
今年元旦有个“闰秒”

顺便说说时间单位

时间单位,最初是根据天文学观测,以地球自转为基础而推算出来的。

以天文学观测为基础测算出来的时间,称为世界时(缩写UT1)。目前,依据全世界一年的天文观测结果,经过综合处理所得到的世界时精度为毫秒级。

到 1967 年,开了国际大会,通过了新的时间标准,使用铯原子钟来规定1秒的长度。精度达到纳秒级。直到今天,仍旧是最精确的计时方法。

不过,规定了秒长,谁来统一全世界的时间呢?换句话说,哪一个原子钟作为世界标准时间呢?

当然,谁也不可能服谁。当年把 0 度经线划在英国格林尼治天文台,大家就憋了一肚子气,凭什么一个小小的英国就是地球经线标准……原子钟这里,大家也都学乖了,说哪里的原子钟都不是标准,世界上所有到一定级别的原子钟都合起来做一个平均,这样算出来的时间作为国际原子钟的时间标准(缩写为 TAI,缩写来自法语Temps Atomique International)。目前世界上有 300 多个原子钟参与 TAI。这样的好处是原子钟可以互相比较剔除不准的钟,即使有几个原子钟坏掉也不太会影响计时标准。

TAI 的计时精度比天文测量要高很多,而且测量也很快。天文方法校正时间需要测量一年的天象,而铯原子钟只要测量几个星期就可以到极高的精度。但天文学家们就不爽了,凭什么他们研究了几百年的计时标准突然就被一个才十多年的年轻领域给取代了。于是扯皮、抬杠,开国际会议大吵大闹,并举例说因为地球自转越来越慢,如果按照TAI 计时,过几千年后太阳到天顶的时间就会是子夜而不是正午了。

于是最后只好妥协一下,搞出一个协调世界时。当时规定协调世界时缩写的时候,英语国家的人说用CUT (Coordinated Universal Time),法国人也不爽了,说要用TUC (法语Temps Universel Coordonné),结果也是谁也不服谁。再妥协一次,把两个中和一下,缩写叫做UTC

UTC 就是把TAI 和UT1 综合一下。一个叫国际地球自转服务(International Earth Rotation and Reference Systems Service ,IERS)的组织,会在适当的时候在UTC 里面加入闰秒,以保证UTC 和UT1 的差别永远在1秒之内。这个天文学家和原子物理学家协调出来的UTC 时间,也就是我们日常所用的标准时间。

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发表于 2009-4-27 10:47 | 显示全部楼层
这边补充一下天文单位——“秒差距”的由来

1秒差距(Parsec,缩写pc)=3.085678×1016米=206264.8AU=3.261631光年


       秒差距(英文Parsec,缩写pc)是天文学上的一种长度单位。

    秒差距(parsec)是一种最古老的,同时也是最标准的测量恒星距离的方法,它是建立在三角视差的基础上的。以地球公转轨道的平均半径(一个天文单位,AU)为底边所对应的三角形内角称为视差。当这个角的大小为1秒时,这个三角形(由于1秒的角的所对应的两条边的长度差异完全可以忽略,因此,这个三角形可以想象成直角三角形,也可以想象成等腰三角形)的一条边的长度(地球到这个恒星的距离)就称为1秒差距(如下图所示)

    由此可知,1pc=360×60×60÷2Π×1AU=206265AU=(3.08568×10^16)m=3.2616光年,1秒差距等于206265天文单位,即3.2616光年或308568亿公里。由于宇宙广袤无边,天文单位间距太小,因此天文学家通常使用秒差距而不是天文单位来描述天体的距离。

    天体的视差(注释如下)越大,则其距离就越近。反之,则视差越小,离我们越远。离我们最近的恒星(太阳除外)比邻星的秒差距约为1.29pc(4.22光年)。

    秒差距是周年视差的倒数,当天体的周年视差为0.1"时,它的距离为10秒差距,当天体的周年视差为0.01"时,它的距离便为100秒差距,依次类推。

PS:视差就是从有一定距离的两个点上观察同一个目标所产生的方向差异。从目标看两个点之间的夹角,叫做这两个点的视差,两点之间的距离称作基线。只要知道视差角度和基线长度,就可以计算出目标和观测者之间的距离。

测量天体视差是确定天体之间距离最基本的方法。

AU:天文单位

秒差距.jpg
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