天文単位(astronomical unit)は、太陽系内の距離を表すのに便利な長さの単位で、記号は小文字の「au」である。1 auは正確に1495億9787万700メートル、すなわち1億4959万7870.7kmと定義されている。地球と太陽の平均距離に近いが、現在は地球の軌道を測って決める値ではなく、メートルを基準に固定された長さである。
天文単位ができるまで
17世紀、ケプラーの法則によって惑星どうしの距離の比は分かるようになったが、太陽系全体が実際に何kmあるかは分からなかった。そこで18~19世紀には、離れた地点から金星の太陽面通過を観測し、見える位置のわずかな違いから太陽までの距離を求めた。1761年と1769年には世界各地へ観測隊が派遣され、1874年と1882年には写真も利用された。

20世紀半ばになると、金星などへ電波を送り、反射して戻るまでの時間を測るレーダー観測により、惑星間の距離を高い精度で測れるようになった。国際天文学連合(IAU)は1976年、太陽の重力と惑星運動に関係するガウス引力定数を使って天文単位を定義した。しかし、電波や探査機による測距がさらに正確になり、相対性理論を含む計算では扱いが複雑になるという問題が生じた。

そこでIAUは2012年8月の総会で、1 auを1495億9787万700メートルとする決議を採択した。これは、それまでの観測値「1495億9787万700メートル±3メートル」の中央の値である。新しい定義では値に誤差はなく、時刻系にも左右されない。あわせて、単位記号を「au」に統一し、ガウス引力定数を定義から外した。
20世紀半ばになると、金星などへ電波を送り、反射して戻るまでの時間を測るレーダー観測により、惑星間の距離を高い精度で測れるようになった。国際天文学連合(IAU)は1976年、太陽の重力と惑星運動に関係するガウス引力定数を使って天文単位を定義した。しかし、電波や探査機による測距がさらに正確になり、相対性理論を含む計算では扱いが複雑になるという問題が生じた。
そこでIAUは2012年8月の総会で、1 auを1495億9787万700メートルとする決議を採択した。これは、それまでの観測値「1495億9787万700メートル±3メートル」の中央の値である。新しい定義では値に誤差はなく、時刻系にも左右されない。あわせて、単位記号を「au」に統一し、ガウス引力定数を定義から外した。
天文単位で見る太陽系の広さ
太陽系とオールト雲の縮尺図(NASA/JPL-Caltech)
地球は太陽から約1 au、火星は約1.5 au、木星は約5.2 au、海王星は約30 auの距離を回っている。海王星の外側にあるカイパーベルトの主要部分は、およそ30~50 auに広がる。太陽から吹き出す太陽風の勢力圏である太陽圏の外縁、ヘリオポーズは方向によって変わるが、およそ100 au前後にある。

太陽の重力に結び付いた天体まで太陽系に含めるなら、その広さはさらに大きい。長周期彗星の故郷と考えられるオールトの雲は直接観測されていないが、NASAは主な領域の内縁を数千 au、外縁を最大10万 auほどと説明している。直径で考えると太陽系は最大約20万 au、約3.2光年にも及ぶことになる。
太陽の重力に結び付いた天体まで太陽系に含めるなら、その広さはさらに大きい。長周期彗星の故郷と考えられるオールトの雲は直接観測されていないが、NASAは主な領域の内縁を数千 au、外縁を最大10万 auほどと説明している。直径で考えると太陽系は最大約20万 au、約3.2光年にも及ぶことになる。
kmを天文単位に換算する
距離をkmで入力して「天文単位に変換」を押すと、JavaScriptが「距離÷149597870.7」を計算する。Enterキーでも変換できる。
参考書籍
参考サイト
- Resolution B2:天文単位の再定義:国際天文学連合(IAU)
- SP 330 - Section 4:米国国立標準技術研究所(NIST)
- How Big Is the Solar System?:NASA
- Oort Cloud and Scale of the Solar System:NASA/JPL-Caltech
- Oort Cloud Facts:NASA
(この項おわり)

