| 기준 | 천문단위 (au) | 파섹 (pc) |
|---|---|---|
| A sheet of A4 paper (long side) | 1.98532 × 10-12 au | 9.62511 × 10-18 pc |
| Average adult human height | 1.13638 × 10-11 au | 5.50932 × 10-17 pc |
| A football pitch (length) | 7.01882 × 10-10 au | 3.40282 × 10-15 pc |
| A marathon | 0.000000282056 au | 1.36745 × 10-12 pc |
| Height of Mount Everest | 0.0000000591519 au | 2.86777 × 10-13 pc |
천문단위는 정확히 149,597,870,700미터, 곧 1억 5000만 킬로미터에 가까운 길이입니다. 기호는 au입니다. 지구와 태양 사이의 평균 거리에 가까우며 태양계 안의 거리를 나타내는 표준 척도입니다.
이 단위는 본디 고정된 수가 아니라 그 궤도 관계로 정의되었습니다. 이전의 정의는 태양을 도는 가상의 천체가 갖는 성질에 매여 있었고, 그래서 값이 중력 상수에 좌우되어 측정이 정밀해질 때마다 고쳐야 했습니다. 국제천문연맹은 2012년에 천문단위를 정확한 미터 수로 확정하여 이 의존 관계를 끊었습니다. 이 변경은 계산을 간단하게 했고, 물리 상수가 정밀해질 때마다 길이가 흔들리는 단위라는 불편을 없앴습니다.
그 값을 정하는 일은 관측천문학의 큰 과제 가운데 하나였습니다. 태양면을 가로지르는 금성을 지구상의 멀리 떨어진 지점에서 관측하면 삼각측량으로 거리를 구할 수 있었습니다. 1761년, 1769년, 1874년, 1882년의 통과에 맞추어 관측대가 꾸려졌고, 제임스 쿡의 첫 태평양 항해는 1769년의 현상을 중심으로 계획되었습니다. 1960년대 금성을 향한 레이더 거리 측정이 결국 어떤 광학적 방법보다도 훨씬 정밀하게 이 값을 확정했습니다.
이 단위 덕분에 태양계의 거리를 읽어 내기가 쉬워집니다. 수성은 0.39au, 화성은 1.52au, 목성은 5.2au, 해왕성은 30.1au에서 공전합니다. 카이퍼 벨트는 대략 50au까지 뻗어 있습니다. 인류가 만든 가장 먼 물체인 보이저 1호는 165au를 넘어섰습니다. 빛이 1천문단위를 가는 데 약 499초가 걸리므로 태양까지는 8광분 남짓입니다.
태양계를 벗어나면 이 단위는 다루기 번거로워지고, 천문학자들은 광년과 파섹으로 바꿉니다. 1파섹은 206,265au입니다.
탐사선의 항법은 이 단위가 근삿값이 아니라 정확한 값이라는 데 기대고 있습니다. 외행성으로 가는 궤도는 수십 천문단위의 거리에 걸쳐 계산되므로, 단위 자체의 길이에 생긴 오차는 모든 위치 계산으로 번져 갑니다. 2012년에 값을 고정하면서 임무 계획에 쓰이는 역표에서 이 어긋남의 원인이 사라졌습니다.
1천문단위는 149,597,870.7킬로미터, 약 9295.6만 마일과 같습니다.
파섹은 약 3.0857 × 1016미터, 곧 3.26광년에 해당하는 거리 단위입니다. 기호는 pc입니다. 전문 천문학에서 표준으로 쓰이는 거리 단위이며, 연구 문헌에서는 광년보다 이쪽을 씁니다.
이름은 시차 1초를 줄인 말이며, 정의는 항성의 거리를 실제로 재는 방식에서 곧바로 따라 나옵니다. 지구가 공전함에 따라 가까운 별은 더 먼 배경에 대해 조금씩 위치가 달라져 보입니다. 이 한 해 동안의 움직임의 절반이 그 별의 연주시차 각도입니다. 시차가 1초각인 별까지의 거리가 1파섹입니다. 관계는 단순한 역수여서, 파섹으로 나타낸 거리는 초각으로 나타낸 시차의 역수입니다. 관측자에게 편리한 단위인 까닭이 여기에 있습니다. 측정값과 결과 사이에 환산이 전혀 필요하지 않습니다.
공식적으로 파섹은 648,000을 원주율로 나눈 천문단위 수로 정의되며, 국제천문연맹이 2015년에 이 값을 정확히 확정했습니다. 이름은 1913년에 허버트 홀 터너가 제안했습니다.
시차가 온전히 1초각에 이를 만큼 가까운 별은 없습니다. 가장 가까운 프록시마 켄타우리조차 시차가 약 0.77초각이며 거리는 1.3파섹입니다. 다루는 각이 워낙 작아서, 고대부터 찾아 왔음에도 시차 측정이 성공한 것은 1838년이었습니다. 이후 가이아 탐사선은 10억 개가 넘는 별의 시차를 마이크로초각의 정밀도로 측정했습니다.
더 큰 규모는 배수 단위가 맡습니다. 우리 은하의 지름은 약 30킬로파섹이고, 은하단 사이의 거리는 메가파섹에 이릅니다. 허블 상수는 관례적으로 메가파섹당 초속 킬로미터로 표시합니다.
이 단위는 「스타워즈」에서 밀레니엄 팰컨이 어떤 항로를 12파섹이 채 안 되게 주파했다고 말하는 대사로 널리 알려져 있습니다. 시간이 와야 할 자리에 거리가 놓인 셈입니다.
우주론은 메가파섹으로 일하며, 이 단위에 그 한가운데 다툼 가운데 하나에서의 몫을 줍니다. 우주가 넓어지는 빠르기인 허블 상수는 1 메가파섹마다의 초당 킬로미터로 적힙니다. 1 메가파섹 떨어진 은하는 초당 약 일흔 킬로미터로 멀어지고, 2 메가파섹이면 그 곱절입니다. 우주 배경 복사에서 나온 잼은 67 가까운 값을, 초신성과 변광성에서 나온 잼은 약 73 을 줍니다. 그 틈은 메우려는 열 해의 애씀을 견뎌 왔습니다. 무엇이 이 어긋남을 풀든, 그것은 이 단위로 다투어질 것입니다.
1파섹은 3.26156광년, 206,265천문단위, 30조 8570억 킬로미터와 같습니다.