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秒差距(英文Parsec,缩写pc)是天文学上的一种长度单位。秒差距是一种最古老的,同时也是最标准的测量恒星距离的方法。它是建立在三角视差的基础上的。从地球公转轨道的平均半径(一个天文单位,AU)为底边所对应的三角形内角称为视差。当这个角的大小为1秒时,这个三角形(由于1秒的角的所对应的两条边的长度差异完全可以忽略,因此,这个三角形可以想象成直角三角形,也可以想象成等腰三角形)的一条边的长度(地球到这个恒星的距离)就称为1秒差距。

基本简介

秒差距(英文Parsec, 缩写pc)是天文学上的一种长度单位。 以地球公转轨道的平均半径(一个天文单位,AU)为底边所对应的三角形内角称为视差。当这个角的大小为1角秒时,这个三角形(由于1秒的角的所对应的两条边的长度差异完全可以忽略,因此,这个三角形可以想象成锐角等腰三角形)的一条边的长度(地球到这个恒星的距离)就称为1秒差距。

距离单位

秒差距:天文学中使用的距离单位。主要用于量度太阳系外天体的距离。1秒差
一秒差距示意图 一秒差距示意图
距定义为天体的周年视差为1"时的距离。秒差距是周年视差的倒数,当天体的周年视差为 0.1" 时,它的距离为10秒差距,当天体的周年视差为0.01"时,它的距离便为100秒差距,依次类推。1 秒差距等于3.2615637769744079138光年,或206264.806247298360859796天文单位,或30.8568万亿千米。在测量遥远星系时,秒差距单位太小,常用千秒差距( kpc )和百万秒差距为单位。

数学计算

周年视差π = 1''的恒星与地球的距离r为206265AU(=3.08568×10^16 m = 3.2616 光年),这个距离定义为1秒差距(1pc)。天文学家通
秒差距 秒差距
常使用秒差距而不是天文单位来描述天体的距离。
这不仅是因为使用秒差距数字小更易于计算,而且还有历史上的原因。 天体的视差越大,则其距离就越近。反之,则视差越小,离我们越远。离我们最近的恒星(太阳除外)比邻星的秒差距约为1.29pc(4.22光年)。一秒差距等于30856775814913672.789米。 1秒差距=3.26156377716743356光年=206264.80624709635515621天文单位=308567.758亿公里。
验证:
在高等数学中,当θ 角(单位为弧度)→0时,sin θ → θ
1''=2π/(360*3600)(弧度)
1AU/1pc = sin 1'' ≈2π/(360*3600)
1pc=1AU/[2π/(360*3600)]=(360*3600/2π)*AU ≈ 206265AU,而1Au=1.496*10^8km,
因此,206265Au=3.08572*10^13km,1光年=365*24*3600*300000=9.4608*10^12km,
所以,1Pc/1光年=3.08572*10^13/9.4608*10^12=3.2616,即1pc=3.2616光年
如果周年视差分别为0.1角秒,0.01角秒,0.1角秒:
0.1角秒:秒差距=1Au/0.1角秒(弧)=10Au/1角秒(弧)=2062650Au=10Pc=32.616(光年)
0.01角秒:秒差距=1Au/0.01角秒(弧)=20626500Au=100PC=326.16(光年)
0.001角秒:秒差距=1Au/0.001角秒(弧)=206265000Au=1000PC=3261.6(光年)
很显然,秒差距是周年角秒视差的倒数的与1秒差距的乘积,大于1角秒同样适用。

实际应用

日常生活中我们有这样的经验:当我们移动自己的视线时,与自己远近不同的物体会出现移位,越近移得越大,越远移得越少,因此利用这个位差我们也可以推算出物体的距离。天文学家利用这种位差对天体的距离进行了量度,虽然恒星离我们的距离很远,地球的轨道相对于这个距离实在是微不足道,但遥远的恒星仍有我们肉眼无法感觉的位差,这个位差的小到我们要用圆面弧度上的秒来作单位,在地球轨道两侧相对的距离上,如果一颗天体在天球上移动的位差为一秒的话,这个天体离我们的距离天文学家就命名为“1秒差距”,大致为3.26光年。
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- 来自原声例句
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