秒差距

秒差距

秒差距(英文Parsec,縮寫pc)是天文學上的一種長度單位。秒差距是一種最古老的,同時也是最標準的測量恆星距離的方法。它是建立在三角視差的基礎上的。從地球公轉軌道的平均半徑(一個天文單位,AU)為底邊所對應的三角形內角稱為視差。當這個角的大小為1秒時,這個三角形(由於1秒的角的所對應的兩條邊的長度差異完全可以忽略,因此,這個三角形可以想像成直角三角形,也可以想像成等腰三角形)的一條邊的長度(地球到這個恆星的距離)就稱為1秒差距。

基本信息

基本簡介

秒差距秒差距

秒差距,Parsec,做為天文學的一個長度單位。聽上去,秒,多么微小的單位,在時間上是不過是一個眨眼的瞬間。而在計算距離時的秒差距卻是非常讓人吃驚的數值了。

秒差距(英文Parsec, 縮寫pc)是天文學上的一種長度單位。 秒差距(parsec)是一種最古老的,同時也是最標準的測量恆星距離的方法。它是建立在三角視差的基礎上的。

以地球公轉軌道的平均半徑(一個天文單位,AU)為底邊所對應的三角形內角稱為視差。當這個角的大小為1角秒時,這個三角形(由於1秒的角的所對應的兩條邊的長度差異完全可以忽略,因此,這個三角形可以想像成直角三角形,也可以想像成等腰三角形)的一條邊的長度(地球到這個恆星的距離)就稱為1秒差距。

歷史

一個對象的第一個直接測量在跨星距離被承擔了德語天文學家FriedrichWilhelm貝賽爾1838年,使用地球的軌道寬度作為基礎線計算距離61Cygni使用位差並且三角學.星的位差是一半角距星看上去移動相對天體地球軌道在附近太陽;或者,相互地,它是角度對向從那個星的透視,由地球的軌道的半主要軸。對秒差距的用途作為距離單位從這個方法自然地跟隨,因為距離(在秒差距)簡單地是相互位差角度(在弧度秒)。即它是地球的軌道半主要軸將對向一秒角度弧的距離。

雖然它大概使用了前面,1913年期限秒差距是最初提起的在天文學出版物,當天文學家皇家坦率的華森Dyson表達了他的關心為名字的需要對距離那個單位:他提出名字astron,但提及那卡爾Charlier建議了siriometer和赫伯特・霍爾・特納建議了秒差距(同水準-allax秒-ond)。

數學計算

秒差距秒差距

周年視差π = 1''的恆星與地球的距離r為206265AU(=3.08568×10^16 m = 3.2616 光年),這個距離定義為1秒差距(1pc)。天文學家通

常使用秒差距而不是天文單位來描述天體的距離。

這不僅是因為使用秒差距數字小更易於計算,而且還有歷史上的原因。 天體的視差越大,則其距離就越近。反之,則視差越小,離我們越遠。離我們最近的恆星(太陽除外)比鄰星的秒差距約為1.29pc(4.22光年)。一秒差距等於30856775814913672.789米。 1秒差距=3.26156377716743356光年=206264.80624709635515647天文單位=308567.758億公里。

驗證:

在高等數學中,當θ 角(單位為弧度)→0時,sin θ → θ

1''=2π/(360*3600)(弧度)

1AU/1pc = sin 1'' ≈2π/(360*3600)

1pc=1AU/[2π/(360*3600)]=(360*3600/2π)*AU ≈ 206265AU,而1Au=1.496*10^8km,

因此,206265Au=3.08572*10^13km,1光年=365*24*3600*300000=9.4608*10^12km,

所以,1Pc/1光年=3.08572*10^13/9.4608*10^12=3.2616,即1pc=3.2616光年

如果周年視差分別為0.1角秒,0.01角秒,0.1角秒:

0.1角秒:秒差距=1Au/0.1角秒(弧)=10Au/1角秒(弧)=2062650Au=10Pc=32.616(光年)

0.01角秒:秒差距=1Au/0.01角秒(弧)=20626500Au=100PC=326.16(光年)

0.001角秒:秒差距=1Au/0.001角秒(弧)=206265000Au=1000PC=3261.6(光年)

很顯然,秒差距是周年角秒視差的倒數的與1秒差距的乘積,大於1角秒同樣適用。

​套用

日常生活中我們有這樣的經驗:當我們移動自己的視線時,與自己遠近不同的物體會出現移位,越近移得越大,越遠移得越少,因此利用這個位差我們也可以推算出物體的距離。天文學家利用這種位差對天體的距離進行了量度,雖然恆星離我們的距離很遠,地球的軌道相對於這個距離實在是微不足道,但遙遠的恆星仍有我們肉眼無法感覺的位差,這個位差的小到我們要用圓面弧度上的秒來作單位,在地球軌道兩側相對的距離上,如果一顆天體在天球上移動的位差為一秒的話,這個天體離我們的距離天文學家就命名為“1秒差距”,大致為3.26光年。

天文學基本術語

長度單位

分類具體單位
天文學秒差距(pc) — 光年(ly) — 天文單位(AU)
台制
市制
英制英里(mi) — 化朗(furlong) — (chain) — (rod) — (fathom) — (yd) — 英尺(ft) — 英寸(in)
尺貫法(換算另見度量衡)
專屬單位海里海浬(nmi) — (Å) — (px)

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