Vad Är Solens Massa?

0
11

Referens:

Vad Är Solens Massa?

Av

Marcus Woo, Live Science Bidragsgivare

|

6 December 2018 10:10 am ET

  • MER

Solens massa är massan av solen. Eller, mer exakt, det är 1.989 x 10^30 kg — ca 333,000 Jordarter.

Astronomer använder solens massa som en grundläggande enhet för massa. Eftersom de flesta saker i rymden är stor och tung — som stjärnor, galaxer och svarta hål — det är mer meningsfullt att tala om dessa kosmiska objekt i termer av solmassor i motsats till en mycket mindre enhet, till exempel kilogram.

Att tänka på objekt i termer av solmassor ger också en mer intuitiv känsla av objektet är massa i förhållande till solen. Det supertunga svarta hålet i mitten av Vintergatan, till exempel, är om 7.956 x 10^30 kg. Ett så stort antal är lite svårare att föreställa sig än om du skulle säga det svarta hålet är så stor som 4 miljoner solar.

Tack vare Sir Isaac Newton, en beräkning av solens massa är inte så svårt heller. Solens massa avgör hur stark dess gravitation är. Och dess gravitation bestämmer orbital avstånd och hastighet av en planet som Jorden.

Till exempel, om solen var mer massiv med en starkare dragningskraft, och om Jorden var på samma avstånd från solen, skulle vår planet har att bana snabbare eller att det skulle falla in i solen. Om solen var mindre massiv med en svagare gravitation, så skulle Jorden har en omloppsbana runt långsammare eller att det skulle kastas ut ur solsystemet.

Newtons ekvationer för att beräkna solens massa, så länge vi vet att hastigheten i bana runt Jorden och avståndet till solen. Astronomer använder grundläggande geometri för att beräkna de två konstanter. Jorden kretsar kring solen på om 67,000 mph (107,000 km/h), enligt Cornell, och avståndet från Jorden till solen (som kallas en astronomisk enhet) är 92,955,807 km (149,597,870 kilometer) enligt Internationella Astronomer Unionen.

Vår aktiva Solen.
Bild: NASA/SDO

I slutet av 1600-talet, Newton beräknade den relativa massor av solen och andra planeter. Hans beräkningar var för det mesta rätt, även om hans värden för Jordens relativa vikt var mindre. Han fann solen för att vara 169,282 gånger tyngre än Jorden, medan det exakta värdet är 331,950. Han missbedömde eftersom hans nummer för avståndet Jorden-solen förlitat sig på felaktiga mätningar av solens parallax, som är den skenbara förflyttningen av solen på himlen som observeras vid olika punkter i Jordens omloppsbana. Forskarna fann också att han gjorde fel i att transkribera siffror när du skriver nya utgåvor av “Principia”, hans samling av texter som beskriver matematiska och fysikaliska begrepp.

Idag, istället för att använda parallax, astronomer kan exakt mäta avstånd mellan solsystem objekt med radar. Genom att mäta den tid det tar för en satellit radar signalen att studsa tillbaka från en annan planet, kan astronomerna bestämma avståndet till planeten. Men eftersom solen inte har en fast yta, radar-signaler inte studsa tillbaka. Så, för att mäta avståndet Jorden-solen, astronomer först måste mäta avstånd till ett annat objekt, såsom Venus. Sedan, för att genom triangulering, kan de beräkna avståndet till solen.

Plugg som värde och uppmätt hastighet av Jordens omloppsbana i Newtons ekvationer, och med några enkla algebra, kan du beräkna solens massa. Om man antar en cirkulär bana (Jordens bana är nära en cirkel), M = (d/G)v^2, där d är avståndet till solen, v är Jordens omloppstid hastighet, och G är den gravitationella konstant.

Ytterligare läsning:

  • En översikt av fakta om solen, från NASA.
  • Sun/Jorden jämförelse av siffrorna, från NASA.
  • Hitta information om NASA: s uppdrag att studera solen.

Skulle du Också Vilja

  • Isiga “Super-Jorden” Exoplanet Spotted Runt i Närheten barnards Stjärna
    Utrymme

  • Hur Snabbt Är Att Jorden Rör Sig?
    Utrymme

  • 1 Miljon Beboeliga Planeter Kan (Teoretiskt) Bana ett Svart Hål. Här är Hur
    Utrymme

  • Exoplaneter: Världar Bortom Vårt Solsystem
    Utrymme

Författare Bio

Marcus Woo, Live Science Bidragsgivare

Marcus Woo är en frilansande science skribent baserad i San Francisco Bay Area. Han har skrivit för FAST, BBC, National Geographic, New Scientist, Smithsonian, Upptäcka, och Skiffer, bland andra.