martedì 4 settembre 2012

Ridefinita l'Unità Astronomica

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XXVIII Assemblea Generale dell'International Astronomical Union (IAU) a Pechino (Cina) - Credit: IAU/B. Tafreshi

Si è conclusa da pochi giorni la XXVIII Assemblea Generale dell'International Astronomical Union (IAU), tenutasi a Pechino (Cina) dal 20 al 31 Agosto 2012. Al termine dei lavori, sono state adottate quattro risoluzioni (si veda il comunicato stampa). Tra queste, una in particolare merita attenzione. E' la risoluzione B2 che comporta la ridefinizione dell'Unità Astronomica (au, astronomical unit), ovvero la distanza media Terra-Sole. 

Fino a oggi, l'au era una costante derivata. La costante fondamentale era quella di Gauss - k - proposta dallo scienziato tedesco nel 1809. E' pari alla radice quadrata della costante di gravitazione universale G, detta anche di Newton:

e può essere espressa in funzione del periodo orbitale della Terra T espresso in giorni (cioè 365.256363 giorni), del semiasse maggiore dell'orbita a, espresso in au (cioè pari a 1), e della massa del Sole M (in masse solari, quindi pari a 1). Fissata k, questa espressione può essere quindi usata per calcolare il semiasse maggiore di un qualunque altro pianeta del Sistema Solare, una volta che sia noto il suo periodo orbitale. 

Questo metodo era stato incluso nel sistema internazionale di unità astronomiche nel 1976 e ratificato dalla IAU ancora nel 2009, per quanto in questa occasione k era stata declassata a costante ausiliaria e l'au era stata misurata pari a 149 597 870 700 ± 3 m. 

Il problema è che questa costante fu definita in un'epoca pre-relativistica, caratterizzata da misure con minima precisione rispetto a quelle odierne. Oggi, questo metodo non è più utile. Occorre tenere conto della relatività generale: la formula di Gauss rimane valida anche nella formulazione relativistica, ma solo in prima approssimazione. Per una misura compatibile con i moderni standard di precisione, occorre tenere conto del moto di precessione e della dilatazione dei tempi (si usa il Tempo Dinamico Baricentrico, Barycentric Dynamical Time).

Si discuteva del problema già da tempo nella Division I - Fundamental Astronomy della IAU e relative commissioni. A Pechino si è avuta la ratifica definitiva con la risoluzione B2, che definisce come costante fondamentale l'unità astronomica (au) pari al valore del 2009, cioè:

au = 149 597 870 700 m

e si cancella la costante di Gauss k dal sistema internazionale delle costanti astronomiche. Da notare che non c'è più l'errore di misura per l'au, in quanto è diventata una costante fondamentale e non più derivata. 

Un piccolo aggiustamento necessario, e forse anche un po' tardivo, per quanto con un certo impatto positivo per chi si occupa di dinamica celeste e astrometria.

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