Wie ist eine Astronomische Einheit definiert?

Maike Pollmann

a) Mittlerer Abstand zwischen Erde und Sonne
b) Erdradius dividiert durch die Sonnenparallaxe
c) Radius des Ein-Jahr-Sonnenorbits eines fiktiven Teilchens
d) Gro�e Halbachse der Erdumlaufbahn

Antwort:

Alle Antworten stimmen - zumindest ungef�hr. Seit den 1970er Jahren definiert allerdings die Sonnenumlaufbahn eines fiktiven Teilchens die Astronomische Einheit.

Erkl�rung:

Die Astronomischen Einheit, kurz AE, war urspr�nglich definiert als der mittlere Abstand des Erdmittelpunkts vom Zentrum der Sonne, was genau der gro�en Halbachse der Erdumlaufbahn entspricht. Denn unser Heimatplanet beschreibt keine Kreisbahn um die Sonne, sondern l�uft auf einer Ellipse. Von dessen Mittelpunkt aus betrachtet, gibt es einen k�rzesten und einen l�ngsten Radius. Letzterer ist die gro�e Halbachse.

Dieser Wert l�sst sich auch �ber die mittlere Sonnenparallaxe - den Winkel, unter dem der �quatorradius der Erde vom Mittelpunkt der Sonne aus betrachtet erscheinen w�rde - herleiten. Wird der Winkel auf Bogenma� umgerechnet und der Erdradius durch ihn dividiert, kommt man n�mlich ebenfalls auf den mittleren Abstand zwischen Erde und Sonne.

Dank Radarbeobachtungen sind die Abst�nde im Sonnensystem heutzutage kilometergenau bekannt. Streng genommen h�tten die Astronomen also st�ndig den Wert der Astronomischen Einheit an die neusten Messungen anpassen m�ssen. Um diesem f�r eine Ma�einheit doch eher l�stige Unterfangen zu umgehen, hat die Internationale Astronomische Union (IAU) sich 1976 eine andere Definition einfallen lassen.

Und diese nutzt ein fiktives Teilchen mit vernachl�ssigbarer Masse, das in 2 π / k Tagen st�rungsfrei auf einer Kreisbahn um die Sonne l�uft. Dabei ist k die Gau�sche Gravitationskonstante, die 1939 von der IAU als definierende Konstante festgelegt wurde. Damit ergibt sich etwa ein Jahr als Umlaufdauer und als Radius die Astronomische Einheit. Ihr heute g�ngiger Wert betr�gt 149 597 870 691 Meter und basiert auf einer Messung aus dem Jahr 1998. Die mittlere Entfernung zwischen Sonne und Erde ist aktuellen Daten zufolge allerdings ein paar hundert Kilometer gr��er.

Einige Astronomen m�keln aber auch �ber die neue Definition - denn in sie geht unter anderem auch die solare Masse ein. Und diese wird im Laufe der Zeit kleiner: Alles in allem verliert die Sonne Millionen von Tonnen pro Sekunde. Mit der jetzigen Definition w�rde die Astronomische Einheit, ausgedr�ckt in Metern, dadurch schrumpfen, w�hrend sich die Umlaufbahnen der Planeten allm�hlich ausdehnen. Tats�chlich ist der Masseverlust im Vergleich zum Gewicht der Sonne jedoch klein und f�hrt pro Jahrhundert nur zu �nderungen im Dezimeterbereich.

Damit w�rde das Ignorieren dieses Umstands in absehbarer Zeit nicht dazu f�hren, dass Raumfahrzeuge vom Kurs abkommen oder ihre Ziele verfehlen. Doch auch die steigende Messgenauigkeit k�nnte zumindest f�r wissenschaftliche Angelegenheiten eine neue Definition erforderlich machen. Und bis dahin gibt es ja zum Gl�ck noch Alternativen in Form von Meter und Lichtjahr.

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