Sistema astronómico de unidades.

El sistema astronómico de unidades, anteriormente llamado Sistema de Constantes Astronómicas IAU (1976), es un sistema de medición desarrollado para su uso en astronomía. Fue adoptado por la Unión Astronómica Internacional (IAU) en 1976 mediante la Resolución No. 1, y se actualizó significativamente en 1994 y 2009 (ver constante astronómica).

El sistema fue desarrollado debido a las dificultades para medir y expresar datos astronómicos en el Sistema Internacional de Unidades (unidades SI). En particular, existe una enorme cantidad de datos muy precisos relacionados con las posiciones de los objetos dentro del Sistema Solar que no pueden expresarse ni procesarse cómodamente en unidades SI. A través de una serie de modificaciones, el sistema astronómico de unidades ahora reconoce explícitamente las consecuencias de la relatividad general, que es una adición necesaria al Sistema Internacional de Unidades para poder tratar con precisión los datos astronómicos.

El sistema astronómico de unidades es un sistema tridimensional, en el sentido de que define unidades de longitud, masa y tiempo. Las constantes astronómicas asociadas también fijan los diferentes marcos de referencia necesarios para informar las observaciones. El sistema es un sistema convencional, en el sentido de que ni la unidad de longitud ni la unidad de masa son verdaderas constantes físicas y existen al menos tres medidas diferentes de tiempo.

Unidad astronómica de tiempo

La unidad astronómica de tiempo es el día, definido como 86400 segundos. 365,25 días componen un año juliano. El símbolo D se utiliza en astronomía para referirse a esta unidad.

Unidad astronómica de masa

La unidad astronómica de masa es la masa solar. El símbolo M_☉ se utiliza a menudo para referirse a esta unidad. La masa solar (M_☉), 1,98892×10³⁰ kg, es una forma estándar de expresar masa en astronomía, utilizada para describir las masas de otras estrellas y galaxias. Es igual a la masa del Sol, aproximadamente 333000 veces la masa de la Tierra o 1 048 veces la masa de Júpiter.

En la práctica, las masas de los cuerpos celestes aparecen en la dinámica del Sistema Solar sólo a través de los productos GM, donde G es la constante de gravitación. En el pasado, la GM del Sol podía determinarse experimentalmente con una precisión limitada. Su valor actualmente aceptado es GM_☉ = 1.32712442099(10)× 10²⁰ m³⋅s⁻².

Masa de Júpiter

Masa de Júpiter (M_J o M_JUP), es la unidad de masa igual al total masa del planeta Júpiter, 1,898×10²⁷ kg. La masa de Júpiter se utiliza para describir las masas de los gigantes gaseosos, como los planetas exteriores y los planetas extrasolares. También se utiliza para describir enanas marrones y planetas con masa de Neptuno.

Masa terrestre

La masa terrestre (M_🜨) es la unidad de masa igual a la de la Tierra. 1 M_🜨 = 5.9742×10²⁴ kg. La masa de la Tierra se utiliza a menudo para describir masas de planetas terrestres rocosos. También se utiliza para describir planetas con la masa de Neptuno. Una masa terrestre es 0,00315 veces la masa de Júpiter.

Unidad astronómica de longitud

La unidad astronómica de longitud ahora se define exactamente como 149 597 870 700 metros. Es aproximadamente igual a la distancia media Tierra-Sol. Antiguamente se definía como aquella longitud para la cual la constante gravitacional gaussiana (k) toma el valor 0.01720209895 cuando las unidades de medida son las unidades astronómicas de longitud, masa y tiempo. Las dimensiones de k² son las de la constante de gravitación (G), es decir, L³M^-1T^-2. El término "distancia unitaria" también se utiliza para la longitud A mientras que, en el uso general, se suele denominar simplemente "unidad astronómica", símbolo au.

Una formulación equivalente de la antigua definición de unidad astronómica es el radio de una órbita newtoniana circular no perturbada alrededor del Sol de una partícula que tiene una masa infinitesimal y que se mueve con un movimiento medio de 0.01720209895 radianes por día. La velocidad de la luz en IAU es el valor definido c₀ = 299792458 m/s de la Unidades SI. En términos de esta velocidad, la antigua definición de unidad astronómica de longitud tenía el valor aceptado: 1 au = c₀τ _A = (149597870700±3) m, donde τ_A es el tiempo de tránsito de la luz a través del astronómico unidad. La unidad astronómica de longitud se determinó mediante la condición de que los datos medidos en las efemérides coincidan con las observaciones, y eso a su vez decide el tiempo de tránsito τ_A.

Otras unidades para distancias astronómicas

Las distancias a galaxias distantes normalmente no se expresan en unidades de distancia, sino en términos de corrimiento al rojo. Las razones de esto son que convertir el corrimiento al rojo en distancia requiere el conocimiento de la constante de Hubble, que no se midió con precisión hasta principios del siglo XXI, y que en distancias cosmológicas, la curvatura del espacio-tiempo permite encontrar múltiples definiciones de distancia. Por ejemplo, la distancia definida por la cantidad de tiempo que tarda un haz de luz en viajar hasta un observador es diferente de la distancia definida por el tamaño aparente de un objeto.