小伙伴們大家好,，

天文館“空中課堂”上課啦,！

在之前的空中課堂當(dāng)中,，我們了解到,，天文學(xué)家為了簡化天體距離的龐大數(shù)值,，使用了“光年”這樣的距離單位,。那么除此之外是否還有別的單位呢,？答案是肯定的,。就像厘米,、米,、千米這樣的常用距離單位一樣，隨著應(yīng)用尺度的變化,，天文距離單位也有不同的選擇,，那就是“天文單位”和“秒差距”。

天文單位,，這個(gè)詞和平時(shí)聽說的“時(shí)間單位”“距離單位”等詞不同,，它不是一類單位的總稱，而是一個(gè)特定的距離單位,，主要用于衡量太陽系內(nèi)各天體的距離,。開普勒第三定律描述了行星繞日運(yùn)動(dòng)中，各自橢圓軌道半長軸的立方與公轉(zhuǎn)周期的平方之比為常數(shù),。

通過觀測,，我們能夠比較精確的測定行星運(yùn)動(dòng)周期，所以當(dāng)把地球繞日軌道半長軸作為單位,，就能夠去衡量其他所有行星的距離,，精確測量日地距離，也就能把日地距離作為“米尺”去丈量太陽系其他天體與太陽的距離,，這凸顯了日地距離這把“米尺”的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值,，這把標(biāo)準(zhǔn)尺被稱為“天文單位（astronomical unit）”，單位符號(hào)用“au”表示,。

行星繞日軌道是橢圓,太陽位于橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上

圖源：百度

然而由于地球復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)軌道使其半長軸a值大小在不斷變化,，因此，要想這把標(biāo)準(zhǔn)尺好用,，就需要通過更好的觀測資料,、理論模型等去擬合出1au的米值。為了最終解決不同觀測資料會(huì)得出不同1au值的問題,，2012年國際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)（IAU）精確定義1au的長度,。

1天文單位（au）=149597870700米（m）

這個(gè)長度與地球到太陽的距離平均值近似，因此,，為了在描述時(shí)更加形象,，可以將1個(gè)天文單位看做日地平均距離,。

日地平均距離和1 au是近似值  圖源：百度

離開太陽系來到恒星世界，au這個(gè)單位就基本失去了使用價(jià)值,。在使用三角視差法測量恒星距離時(shí)（詳見空中課堂前期文章）,，由于恒星的視差角和到地球的距離有直接的相關(guān)性,從而可以引入一個(gè)新的距離單位。地球上的觀測者通過相隔半年的兩次觀測,，能夠獲得所觀測恒星的視差角,，以此得到該恒星的周年視差,當(dāng)這個(gè)周年視差為1角秒時(shí)，對(duì)應(yīng)的恒星距離被定義為1秒差距（parallax second）,，單位符號(hào)為pc,。如圖所示，周年視差的底邊為日地平均距離,，也就是1au,。恒星的周年視差通常都比較小，在不影響使用精度的近似處理后,，可以得到周年視差為1角秒的恒星,，距離地球?yàn)?06265au。

視差角為1角秒時(shí),，恒星距離我們1 pc

圖源：ESA/ATG medialab

結(jié)合之前已經(jīng)認(rèn)識(shí)的距離單位,，光年，我們可以得到天文學(xué)上最常用的三個(gè)距離單位之間的關(guān)系是： 

1秒差距（pc）=3.26光年（l.y.）=206265天文單位（au）=30856804799935500米(m)

圖源:作者制作