Astronomik birim

Astronomik birim (AB ya da AU), Güneş Sistemi içindeki uzaklıkları ölçmek için kullanılan uzunluk birimidir. 2012'de Uluslararası Astronomi Birliği (IAU) onu tam olarak 149.597.870.700 metre olarak tanımladı; kabaca Dünya ile Güneş arasındaki ortalama uzaklıktır.

Nasıl belirlenir?

Eskiden astronomik birim, Güneş'in kütleçekim parametresine bağlı bir tanımla ilişkiliydi; bu yüzden değeri gözlemlerle az da olsa değişebiliyordu. 2012'den beri sabit bir metre sayısıdır. Gerçek uzaklık ölçümleri radarla yapılır: Venüs gibi bir gök cismine radar sinyali gönderilir, yansıması ölçülür. Işık hızı bilindiği için gidiş-dönüş süresi bir uzaklık verir. Venüs ve Mars'a doğrudan radar ölçümleri 1960'ların başında mümkün oldu.

Kepler'in üçüncü yasası bu birimi çok kullanışlı kılar. Güneş çevresinde dolanan bir cismin yıl cinsinden dönemi T ve AB cinsinden yarı büyük ekseni a ise T² = a³ olur. Yani bir gezegenin yörüngesini AB, süresini yıl ile ifade ederseniz hesapta başka katsayı gerekmez. Dünya için ikisi de 1'dir. Güneş'ten Dünya'ya ışık yaklaşık 499 saniyede, yani 8 dakika 19 saniyede gelir.

Tarihsel olarak birimi ölçmek zor bir problemdi. Edmond Halley, Venüs'ün Güneş'in önünden geçişlerinin farklı yerlerden izlenmesini önerdi; 1761 ve 1769 geçişleri bu amaçla uluslararası seferlerle gözlendi. Bu gözlemler birimin değerine ilişkin tahminleri önemli ölçüde iyileştirdi.

Örnekler

• Merkür: ortalama 0,39 AB.
• Venüs: 0,72 AB.
• Mars: 1,52 AB.
• Jüpiter: 5,2 AB.
• Neptün: 30,1 AB.
• Pluto: ortalama yaklaşık 39,5 AB.
• Voyager 1: 2026'da Güneş'ten 160 AB'nin üzerinde uzaktadır; Güneş rüzgârının sınırını (heliopoz) Ağustos 2012'de yaklaşık 121 AB'de geçti.
• Oort Bulutu'nun dış sınırı yaklaşık 100.000 AB tahmin edilir.
• Proxima Centauri: yaklaşık 268.000 AB uzaklıkta.

Neden önemli?

Güneş Sistemi'nde kilometre kullanmak kullanışsız sayılara yol açar; AB, gezegenler arasındaki ölçeği anlaşılır kılar. Bir AB yaklaşık 8,3 ışık dakikası, bir ışık yılı da yaklaşık 63.241 AB'dir. Bu bağıntı, ışık yılı ve parsek ile birlikte kozmik uzaklık merdivenini kurar: paralaks ölçümleri Dünya yörüngesinin çapını (2 AB) taban çizgisi olarak kullanır, sonuçta yakın yıldızların uzaklıkları bulunur.

Ötegezegen sistemlerini anlatırken de AB kullanılır; örneğin bir yıldızın yaşanabilir kuşağı Güneş benzeri bir yıldız için yaklaşık 0,95-1,4 AB bandındadır.

Sık sorulanlar

Neden metre ya da kilometre yerine astronomik birim? Çünkü Güneş Sistemi içindeki mesafelerde kilometre cinsinden sayılar çok büyüktür; AB, gezegen yörüngelerini karşılaştırmayı kolaylaştırır. Kepler'in üçüncü yasası da bu birimle sade biçimde yazılır.

Dünya Güneş'e hep aynı uzaklıkta mıdır? Hayır; yörünge hafif eliptiktir. Ocak başında yaklaşık 0,983 AB, Temmuz başında yaklaşık 1,017 AB uzaktadır. Mevsimlerin nedeni uzaklık değil, eksen eğikliğidir. Bu yüzden Kuzey Yarımküre'de kış, Dünya Güneş'e en yakınken yaşanır.

Güneş Sistemi'nin sınırı nerededir? Heliopoz yaklaşık 120 AB'dedir ve bunu Voyager 1 ile 2 geçti. Ancak Güneş'in çekiminin etkili olduğu bölge, Oort Bulutu yüzünden çok daha uzağa, yaklaşık 100.000 AB'ye uzanır.

Büyük sayılarda ışık yılı ya da parsek daha uygundur. Birimin sade tanımı sayesinde, gezegen yörüngelerini karşılaştırmak ya da bir uzay aracının nereye gittiğini anlatmak herkes için kolaylaşır.

İlgili terimler

• Işık yılı
• Parsek
• Paralaks
• Yörünge
• Kepler yasaları