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천문 상수

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1. 개요

천문 상수는 천문학에서 사용되는 다양한 물리량의 기준이 되는 상수들을 의미한다. 국제천문연맹(IAU)에서 정의하는 천문 단위계는 시간 단위를 하루, 질량 단위를 태양의 질량, 길이 단위를 천문단위로 하며, 이들을 기준으로 가우스 인력상수 값이 정해진다. 천문 상수에는 정의된 상수, 주요 상수, 파생 상수, 행성계의 질량, 기타 상수가 있으며, 빛의 속력, 지구의 적도 반지름, 중력 상수, 태양 질량 등이 포함된다.

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천문 상수
기본 정보
태양계의 모습
태양계의 모습
설명천문학에서 사용되는 여러가지 물리 상수
물리 상수
광속299,792,458 m/s (정확)
중력 상수6.67430(15) × 10^−11 m^3 kg^−1 s^−2
플랑크 상수6.62607015 × 10−34 J⋅Hz−1
볼츠만 상수1.380649 × 10−23 J⋅K−1
슈테판-볼츠만 상수5.670374419...×10−8 W⋅m−2⋅K−4
천문 단위
천문 단위149,597,870,700 m (정확)
파섹3.08567758149 × 10^16 m
킬로파섹3.08567758149 × 10^19 m
메가파섹3.08567758149 × 10^22 m
광년9.4607304725808 × 10^15 m
태양 관련
태양 질량1.98847 × 10^30 kg
태양 반지름6.957 × 10^8 m
태양 광도3.828 × 10^26 W
지구 관련
지구 질량5.97237 × 10^24 kg
지구 반지름 (적도)6.378137 × 10^6 m
지구 반지름 (극)6.3567523 × 10^6 m
지구 광도1.740 × 10^17 W

2. 천문단위계

국제천문연맹(IAU)에서 정의한 천문 단위계에서 시간 단위는 하루(D)의 평균 86400초, 질량 단위는 태양의 질량(S), 길이 단위는 천문단위(AU)이다. 천문단위가우스 인력상수(''k'')를 정의하는 기준이 된다.[19]

3. 천문상수표

천문상수는 천문학에서 사용되는 물리 상수이다. 크게 정의 상수, 주요 상수, 파생 상수로 나뉜다.

천문 시간 단위는 1(86400 )(''D'')이며, 천문 질량 단위는 태양 질량(''S''), 천문 길이 단위는 가우스 중력 상수(''k'')가 길이, 질량, 시간의 천문 단위를 사용할 때 0.017 202 098 95의 값을 갖는 길이(''A'')이다.[2]

세차 운동 및 장동 이론은 1976년 이후 발전되어 황도의 정의에도 영향을 주었다. 현재 사용되는 값은 과거 이론에는 적합하지만, 최신 모델에서는 추가적인 상수가 필요하다.

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

3. 1. 정의 상수

이름기호주석
가우스 인력상수k0.017 202 098 95 A3/2S−1/2D−1정의됨[19]
빛의 속력c299 792 458 m s−1정의됨[24]
TCG초에 대한 TT초의 평균 비1 − LG1 − 6.969 290 134정의됨[25]
TDB초에 대한 TCB초의 평균 비1 − LB1 − 1.550 519 767 72정의됨[26]


3. 2. 주요 상수

불확실성주석TCG초에 대한 TCB초의 평균 비1 − LC1 − 1.48082686741E-81.4E-9[25]단위거리에 대한 빛 시간(Light-time)τA499.0047863852s4.0E-11[27][28]지구의 적도 반지름ae6.3781366Mm1.6E-8[28]지오이드퍼텐셜W062636856m28.0E-9[28]지구의 역학적 형태 인자J20.00108263599.2E-8[28]지구편평률1/ƒ0.0033528197
= 1/298.256423.4E-8[28]지심 중력 상수GE398600439100000m32.0E-9[27]중력 상수G6.67384e-11m31.2E-4[27][29]지구질량에 대한 질량의 비μ0.0123000383
= 1/81.300564.0E-8[27][28]기본 역기점 J2000에서의 율리우스 세기당 경도의 일반 세차 운동ρ5028.796195″*[30]기본 역기점 J2000에서의 황도경사각ε23° 26′ 21.406″*[30]


3. 3. 파생 상수

불확실성주석기본 역기점 J2000에서의 장동 상수N9.205 2331″*[31]단위길이 = AA149597870691m4.0[27][28]태양 시차 = arcsin(ae/A)π8.794 1433″1.6[19]†기본 역기점 J2000에서의 행차 상수κ20.495 52″[19]태양 중력 상수 = A3k2/D2GS1.327244E+203.8[28]지구질량에 대한 태양질량의 비 = (GS)/(GE)S/E332 946.050 895[27](지구+달)질량에 대한 태양질량의 비(S/E)
(1 + μ)328 900.561 400[27]태양질량 = (GS)/GS1.98855E+301.0[19]


3. 4. 행성계의 질량

태양질량에 대한 각 행성 질량의 비는 다음과 같다.[27]

행성태양질량에 대한 행성 질량의 비
수성6,023,600
금성408,523.71
지구 + 328,900.561400
화성3,098,708
목성1047.3486
토성3497.898
천왕성22,902.98
해왕성19,412.24
명왕성135,200,000


3. 5. 기타 상수

국제천문연맹(IAU) 표준 체계에는 포함되지 않지만, 천문학에서 자주 사용되는 상수들은 다음과 같다.[32][15]

이름기호
파섹pc3.08567758128E16
광년ly9.4607304725808E15[32][15]
허블 상수H070.1 km/s/Mpc[33][16]
태양 광도L3.939E26[34][17]


4. 세차 및 장동 운동

지구의 세차 운동과 장동 운동 이론은 1976년 이후 진보했으며, 이는 황도의 정의에도 영향을 미치고 있다.[1] 여기서의 값은 이전 이론에 적합하지만, 현재 모델에는 추가적인 상수가 필요하다.[1]

참조

[1] 간행물 Resolution No.4 of the XIIth General Assembly of the International Astronomical Union http://www.iau.org/s[...] International Astronomical Union 1964
[2] 간행물 Resolution No. 1 on the recommendations of Commission 4 on ephemerides in the XVIth General Assembly of the International Astronomical Union http://www.iau.org/s[...] International Astronomical Union 1976
[3] 간행물 Highlights of Astronomy http://iau-comm4.jpl[...] Kluwer 1995
[4] 간행물 Resolution B2 of the XXVIIth General Assembly of the International Astronomical Union http://www.iau.org/s[...] International Astronomical Union 2009
[5] 웹사이트 IAU Division I Working Group on Numerical Standards for Fundamental Astronomy and Astronomical Constants: Current Best Estimates (CBEs) https://web.archive.[...] 2016-08-26
[6] 웹사이트 Table 1.1: IERS numerical standards http://tai.bipm.org/[...] International Earth Rotation and Reference Systems Service 2010
[7] 문서 SIbrochure8th
[8] 간행물 Resolutions Nos. B1.5 and B1.9 of the XXIVth General Assembly of the International Astronomical Union http://www.iau.org/s[...] International Astronomical Union 2000
[9] 간행물 Resolution 3 of the XXVIth General Assembly of the International Astronomical Union http://www.iau.org/s[...] International Astronomical Union 2006
[10] 간행물 IERS Technical Note No. 32 http://www.iers.org/[...] Bundesamts für Kartographie und Geodäsie 2004
[11] 간행물 JPL Planetary and Lunar Ephemerides, DE405/LE405 http://iau-comm4.jpl[...] 1998
[12] 웹사이트 CODATA2022 https://pdg.lbl.gov/[...] 2022-11-01
[13] 간행물 Resolution 1 of the XXVIth General Assembly of the International Astronomical Union http://www.iau.org/s[...] International Astronomical Union 2006
[14] 간행물 Resolution No. B1.6 of the XXIVth General Assembly of the International Astronomical Union http://www.iau.org/s[...] International Astronomical Union 2000
[15] 간행물 The IAU and astronomical units http://www.iau.org/p[...] International Astronomical Union
[16] 간행물 How Fast is the Universe Expanding? http://wmap.gsfc.nas[...] NASA 2008
[17] 간행물 Solar Mass Loss, the Astronomical Unit, and the Scale of the Solar System
[18] 간행물 Resolution No.4 of the XIIth General Assembly of the International Astronomical Union http://www.iau.org/s[...] International Astronomical Union 1964
[19] 간행물 Resolution No. 1 on the recommendations of Commission 4 on ephemerides in the XVIth General Assembly of the International Astronomical Union http://www.iau.org/s[...] International Astronomical Union 1976
[20] 간행물 Highlights of Astronomy http://iau-comm4.jpl[...] Kluwer 1995
[21] 간행물 Resolution B2 of the XXVIIth General Assembly of the International Astronomical Union http://www.iau.org/s[...] International Astronomical Union 2009
[22] 웹사이트 IAU Division I Working Group on Numerical Standards for Fundamental Astronomy and Astronomical Constants: Current Best Estimates (CBEs) http://maia.usno.nav[...] 2016-08-26
[23] 웹인용 Table 1.1: IERS numerical standards ftp://tai.bipm.org/i[...] International Earth Rotation and Reference Systems Service 2010
[24] 문서 SIbrochure8th
[25] 간행물 Resolutions Nos. B1.5 and B1.9 of the XXIVth General Assembly of the International Astronomical Union http://www.iau.org/s[...] International Astronomical Union 2000
[26] 간행물 Resolution 3 of the XXVIth General Assembly of the International Astronomical Union http://www.iau.org/s[...] International Astronomical Union 2006
[27] 간행물 JPL Planetary and Lunar Ephemerides, DE405/LE405 http://iau-comm4.jpl[...] 1998
[28] 간행물 IERS Technical Note No. 32 http://www.iers.org/[...] Bundesamts für Kartographie und Geodäsie 2004
[29] 문서 CODATA2006 http://www.physics.n[...]
[30] 간행물 Resolution 1 of the XXVIth General Assembly of the International Astronomical Union http://www.iau.org/s[...] International Astronomical Union 2006
[31] 간행물 Resolution No. B1.6 of the XXIVth General Assembly of the International Astronomical Union http://www.iau.org/s[...] International Astronomical Union 2000
[32] 간행물 The IAU and astronomical units http://www.iau.org/p[...] International Astronomical Union
[33] 간행물 How Fast is the Universe Expanding? http://wmap.gsfc.nas[...] NASA 2008
[34] 간행물 Solar Mass Loss, the Astronomical Unit, and the Scale of the Solar System



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