如何测量一个行星的质量?

  • 日期:09-09
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原始天文学在线3天前我想分享

行星是巨大的天体,因此几乎不可能对它们进行物理称重。我们没有像地球或木星这样的尺度。因此,实现这一任务的唯一方法是通过理论方法来衡量它。这听起来有点困难.有多少人渴望自愿参加这项宇宙任务?

插图:木星比太阳小(×0。)小一个数量级,但仍然比地球大一个数量级(×10.9733),而大红斑大约是两到三个地球(相同的数量级) 。

这种理论方法包括物理学。事实证明,这种方法非常简单,几乎完全取决于重力。

科学方法

当你站在比例尺上时,比例尺测量地球对重力的重力程度,地球引力的大小不仅取决于你的重量,还取决于地球的重量。行星越重,其引力越大,因此科学家们可以通过测量地球对另一个物体的引力来测量地球的重量。

插图:万有引力导致行星在自己的轨道上绕太阳运行

首先,让我们确定地球的质量。牛顿万有引力定律告诉我们,两个物体之间的重力乘积与质量的质量除以它们质心之间的距离的平方成正比。为了简化计算,我们假设它们的地理中心是它们的质心(恒星最大质量存在的点)。

由于我们知道地球的半径,我们可以使用牛顿的引力定律来计算地球对物体的引力,即地球表面的重量,使用地球的半径作为距离变量。

测量质量

通过观察行星引力对卫星轨道的影响,可以计算出行星的重量。行星和卫星之间的引力取决于两个物体的质量和它们之间的距离。行星越重,重力越大。

在计算行星和卫星之间的距离以及完成旋转所需的时间之后,可以很容易地计算出行星的重量。谁能想到用数学和物理学来完成看似不可能测量外太空物体的任务那么简单呢?

插图:两个物体相互吸引

行星质量是行星物体质量的度量。太阳系中的行星通常以太阳质量(M)为单位以天文系统为单位进行测量。在对系外行星的研究中,大型气态巨行星的测量通常基于木星质量(MJ);对于较小的类岩石行星,通常使用地球的质量(M)。

插图:比较内行星,水星,金星,地球和火星的大小。

太阳系中行星的质量是制作星历表的调整参数。有三种方法可以计算出行星的质量。

如果行星有一颗天然卫星,它的质量可以用牛顿的引力定律来计算,这是由开普勒第三定律得出的,结果包括行星质量和卫星。所以在早期,木星的质量可以用太阳质量来衡量。

行星的质量可以从其对其他行星轨道的影响推断出来。从1931年到1948年,这种方法的错误应用导致错误计算冥王星的质量。

它可以使用从空间探测器轨道收集的撞击数据来测量。例如,旅行者探测到外星球和信使航天器到水星。

插图:信使拍摄的水星照片,这个区域从未被水手10探测到,离水星表面大约27,000公里(17,000英里)

此外,还有许多其他方法可以给出合理的近似值。例如,对于潜在的矮行星Valuna,它在自己的轴上旋转得非常快,而矮行星Hamer,我们可以通过一些计算来限制物体的密度。因此,如果您知道对象的大小,则可以确定质量限制。

参考

1.维基百科百科全书

2.天文名词

3. sciabc-Saturn Messenger LTT

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行星是巨大的天体,因此几乎不可能对它们进行物理称重。我们没有像地球或木星这样的尺度。因此,实现这一任务的唯一方法是通过理论方法来衡量它。这听起来有点困难.有多少人渴望自愿参加这项宇宙任务?

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这种理论方法包括物理学。事实证明,这种方法非常简单,几乎完全取决于重力。

科学方法

当你站在比例尺上时,比例尺测量地球对重力的重力程度,地球引力的大小不仅取决于你的重量,还取决于地球的重量。行星越重,其引力越大,因此科学家们可以通过测量地球对另一个物体的引力来测量地球的重量。

插图:万有引力导致行星在自己的轨道上绕太阳运行

首先,让我们确定地球的质量。牛顿万有引力定律告诉我们,两个物体之间的重力乘积与质量的质量除以它们质心之间的距离的平方成正比。为了简化计算,我们假设它们的地理中心是它们的质心(恒星最大质量存在的点)。

由于我们知道地球的半径,我们可以使用牛顿的引力定律来计算地球对物体的引力,即地球表面的重量,使用地球的半径作为距离变量。

测量质量

通过观察行星引力对卫星轨道的影响,可以计算出行星的重量。行星和卫星之间的引力取决于两个物体的质量和它们之间的距离。行星越重,重力越大。

在计算行星和卫星之间的距离以及完成旋转所需的时间之后,可以很容易地计算出行星的重量。谁能想到用数学和物理学来完成看似不可能测量外太空物体的任务那么简单呢?

插图:两个物体相互吸引

行星质量是行星物体质量的度量。太阳系中的行星通常以太阳质量(M)为单位以天文系统为单位进行测量。在对系外行星的研究中,大型气态巨行星的测量通常基于木星质量(MJ);对于较小的类岩石行星,通常使用地球的质量(M)。

插图:比较内行星,水星,金星,地球和火星的大小。

太阳系中行星的质量是制作星历表的调整参数。有三种方法可以计算出行星的质量。

如果行星有一颗天然卫星,它的质量可以用牛顿的引力定律来计算,这是由开普勒第三定律得出的,结果包括行星质量和卫星。所以在早期,木星的质量可以用太阳质量来衡量。

行星的质量可以从其对其他行星轨道的影响推断出来。从1931年到1948年,这种方法的错误应用导致错误计算冥王星的质量。

它可以使用从空间探测器轨道收集的撞击数据来测量。例如,旅行者探测到外星球和信使航天器到水星。

插图:信使拍摄的水星照片,这个区域从未被水手10探测到,离水星表面大约27,000公里(17,000英里)

此外,还有许多其他方法可以给出合理的近似值。例如,对于潜在的矮行星Valuna,它在自己的轴上旋转得非常快,而矮行星Hamer,我们可以通过一些计算来限制物体的密度。因此,如果您知道对象的大小,则可以确定质量限制。

参考

1.维基百科百科全书

2.天文名词

3. sciabc-Saturn Messenger LTT

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