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천문 상수

천문 상수(astronomical constant)는 천문학에서 사용하는 물리 상수를 말한다. 천문 상수들은 국제천문연맹(IAU)에서 그 값과 함께 여러 차례 공표하였는데, 1964년[1]과 1976년[2]에 상수를 정했으며, 1994년 업데이트하였다.[3]. 2009년 IAU는 현재 사용되는 상수 목록을 정했으며, 관측을 통해 더 정확해지는 상수값을 인정하였지만 적용하지는 않았다.[4] 하지만 새로운 측정값을 통해 더욱 정밀한 값을 정하기 위한 팀을 운영 중이다.[5] 상수 목록은 다양한 곳에서 널리 쓰이고 있다.

IAU 상수 목록과 더불어 국제 지구자전 좌표국에서도 지구의 방향과 자전에 대한 상수를 기술적으로 정의한다.[6]

IAU 상수들을 통해 천문학의 길이, 질량, 시간 단위가 정의되며, 빛의 속력과 중력 상수를 통해 국제단위계 단위와 천문학 단위와의 변환이 가능하다. 관측 시점에 따라서 상수의 값이 약간씩 변동이 있으며, 질량중심 역학시(TDB)나 제트추진연구소의 Teph 천체력에서는 지구 표면(지오이드)의 관측자가 오랫동안 관측했을 경우 얻으리라 예상되는 평균값을 사용한다. IAU는 국제단위계 단위 사용을 권장하며, 이 값은 태양계의 질량중심에 있는 관측자가 얻으리라 예상되는 값이다. 이 값은 다음 변환을 통해 얻을 수 있다.[3]

천문단위계

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  이 부분의 본문은 천문단위계입니다.

천문에서의 시간 단위는 하루의 평균(D) 86400초이고, 질량 단위는 태양의 질량(S)이며, 길이 단위는 천문단위(AU)이다. 측정 단위를 이 셋으로 했을 때, 가우스 인력상수(k)의 값이 0.017 202 098 95으로 정해진다.[2]

천문상수표

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이름 기호 값 상대적인
불확실성		 주석
정의된 상수
가우스 인력상수 k 0.017 202 098 95 A3/2 S−1/2 D−1 정의됨 [2]
빛의 속력 c 299 792 458 m s−1 정의됨 [7]
TCG초에 대한 TT초의 평균 비 1 − LG 1 − 6.969 290 134×10^−10 정의됨 [8]
TDB초에 대한 TCB초의 평균 비 1 − LB 1 − 1.550 519 767 72×10^−8 정의됨 [9]
주요 상수
TCG초에 대한 TCB초의 평균 비 1 − LC 1 − 1.480 826 867 41×10^−8 1.4×10^−9 [8]
단위거리에 대한 빛 시간(Light-time) τA 499.004 786 3852 s 4.0×10^−11 [10][11]
지구의 적도 반지름 ae 6.378 1366×10^6 m 1.6×10^−8 [11]
지오이드의 퍼텐셜 W0 6.263 685 60×10^7 m2 s−2 8.0×10^−9 [11]
지구의 역학적 형태 인자 J2 0.001 082 6359 9.2×10^−8 [11]
지구의 편평률 1/ƒ 0.003 352 8197
= 1/298.256 42		 3.4×10^−8 [11]
지심 중력 상수 GE 3.986 004 391×10^14 m3 s−2 2.0×10^−9 [10]
중력 상수 G 6.673 84×10^−11 m3 kg−1 s−2 1.2×10^−4 [10][12]
지구질량에 대한 달 질량의 비 μ 0.012 300 0383
= 1/81.300 56		 4.0×10^−8 [10][11]
기본 역기점 J2000에서의 율리우스 세기당 경도의 일반 세차 운동 ρ 5028.796 195″ * [13]
기본 역기점 J2000에서의 황도경사각 ε 23° 26′ 21.406″ * [13]
파생된 상수
기본 역기점 J2000에서의 장동 상수 N 9.205 2331″ * [14]
단위길이 = cτA A 149 597 870 691 m 4.0×10^−11 [10][11]
태양 시차 = arcsin(ae/A) π☉ 8.794 1433″ 1.6×10^−8 [2]†
기본 역기점 J2000에서의 행차 상수 κ 20.495 52″ [2]
태양 중력 상수 = A3k2/D2 GS 1.327 2440×10^20 m3 s−2 3.8×10^−10 [11]
지구질량에 대한 태양질량의 비 = (GS)/(GE) S/E 332 946.050 895 [10]
(지구+달)질량에 대한 태양질량의 비 (S/E)
(1 + μ)		 328 900.561 400 [10]
태양질량 = (GS)/G S 1.98855×10^30 kg 1.0×10^−4 [2]†
행성계의 질량: 행성의 질량에 대한 태양질량의 비[10]
수성 6 023 600
금성 408 523.71
지구 + 달 328 900.561 400
화성 3 098 708
목성 1047.3486
토성 3497.898
천왕성 22 902.98
해왕성 19 412.24
명왕성 135 200 000
기타 상수 (표준 IAU 체계에 미포함)
파섹 = A/tan(1") pc 3.085 677 581 28×1016 m 4.0×10^−11 [15]†
광년 = 365.25cD ly 9.460 730 472 5808×10^15 m 정의됨 [15]†
허블 상수 H0 70.1 km s−1 Mpc−1 0.019 [16]
태양 광도 L☉ 3.939×10^26 W
= 2.107×10^−15 S D−1		 변동,
±0.1%		 [17]
참조

* 세차 및 장동에 대한 이론이 1976년 이후 발전되어 왔고, 이로 인해 황도의 정의에도 영향이 갔다. 이 값은 과거의 이론에서는 잘 맞지만, 현대 모델에서는 추가적인 상수가 필요하다.

† 이 파생 상수들의 정의는 인용된 문헌에서 가져왔지만, 더 정확한 값은 직접 계산되었다.

각주

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  1. ↑ Resolution No.4 of the XIIth General Assembly of the International Astronomical Union, Hamburg, 1964.
  2. ↑ 가 나 다 라 마 바 Resolution No. 1 on the recommendations of Commission 4 on ephemerides in the XVIth General Assembly of the International Astronomical Union, Grenoble, 1976.
  3. ↑ 가 나 Standish, E. M. (1995), 〈Report of the IAU WGAS Sub-group on Numerical Standards〉, Appenzeller, I., 《Highlights of Astronomy》 (PDF), Dordrecht: Kluwer, 2012년 9월 7일에 원본 문서 (PDF)에서 보존된 문서, 2018년 4월 28일에 확인함 
  4. ↑ Resolution B2 of the XXVIIth General Assembly of the International Astronomical Union, Rio de Janeiro, 2009.
  5. ↑ IAU Division I Working Group on Numerical Standards for Fundamental Astronomy and Astronomical Constants: Current Best Estimates (CBEs) [1] Archived 2016년 8월 26일 - 웨이백 머신
  6. ↑ Gérard Petit; Brian Luzum, 편집. (2010). “Table 1.1: IERS numerical standards” (PDF). 《IERS technical note no. 36: General definitions and numerical standards》. International Earth Rotation and Reference Systems Service.  For complete document see Gérard Petit; Brian Luzum, 편집. (2010). 《IERS Conventions (2010): IERS technical note no. 36》. International Earth Rotation and Reference Systems Service. ISBN 978-3-89888-989-6. 2019년 6월 30일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2018년 4월 28일에 확인함. 
  7. ↑ 국제 도량형국 (2006), 《The International System of Units (SI)》 (PDF) 8판, 112–13쪽, ISBN 92-822-2213-6, 2017년 8월 14일에 보존된 문서 (PDF)  .
  8. ↑ 가 나 Resolutions Nos. B1.5 and B1.9 of the XXIVth General Assembly of the International Astronomical Union, Manchester, 2000.
  9. ↑ Resolution 3 of the XXVIth General Assembly of the International Astronomical Union, Prague, 2006.
  10. ↑ 가 나 다 라 마 바 사 아 Standish, E. M. (1998), 《JPL Planetary and Lunar Ephemerides, DE405/LE405》 (PDF), JPL IOM 312.F-98-048, 2012년 2월 20일에 원본 문서 (PDF)에서 보존된 문서 
  11. ↑ 가 나 다 라 마 바 사 아 McCarthy, Dennis D.; Petit, Gérard, 편집. (2004), 〈IERS Conventions (2003)〉, 《IERS Technical Note No. 32》, Frankfurt: Bundesamts für Kartographie und Geodäsie, ISBN 3-89888-884-3, 2010년 2월 1일에 원본 문서에서 보존된 문서, 2018년 4월 28일에 확인함 
  12. ↑ Mohr, Peter J.; Taylor, Barry N.; Newell, David B. (2008). “CODATA Recommended Values of the Fundamental Physical Constants: 2006”. 《Rev. Mod. Phys.》 (영어) 80 (2): 633–730. arXiv:0801.0028. Bibcode:2008RvMP...80..633M. doi:10.1103/RevModPhys.80.633.  값 바로 보기.
  13. ↑ 가 나 Resolution 1 Archived 2011년 10월 21일 - 웨이백 머신 of the XXVIth General Assembly of the International Astronomical Union, Prague, 2006.
  14. ↑ Resolution No. B1.6 of the XXIVth General Assembly of the International Astronomical Union, Manchester, 2000.
  15. ↑ 가 나 《The IAU and astronomical units》, International Astronomical Union 
  16. ↑ 《How Fast is the Universe Expanding?》, NASA, 2008 
  17. ↑ Noedlinger, Peter D., “Solar Mass Loss, the Astronomical Unit, and the Scale of the Solar System”, 《Celest. Mech. Dyn. Astron.》, arXiv:0801.3807, Bibcode:2008arXiv0801.3807N 

외부 링크

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