Hvad er solmasse?

En solmasse er solens masse. Eller mere præcist, det er 1,989 x 10^30 kg - omkring 333.000 jordarter.



Astronomer bruger en solmasse som en grundlæggende masseenhed. Da de fleste ting i rummet er store og tunge - såsom stjerner, galakser og sorte huller - giver det mere mening at tale om sådanne kosmiske objekter i form af solmasser i modsætning til en meget mindre enhed, f.eks. Kilogram.



At tænke på objekter i form af solmasser giver også en mere intuitiv fornemmelse af objektets masse i forhold til solen. Det supermassivt sort hul i midten af ​​Mælkevejen er for eksempel omkring 7,956 x 10^36 kg. Sådan et stort antal er lidt sværere at forestille sig, end hvis man skulle sige, at det sorte hul er så massivt som 4 millioner soler.

Tak til Sir Isaac Newton , beregning af solens masse er heller ikke for svært. Solens masse bestemmer, hvor stærk dens tyngdekraft er. Og dens tyngdekraft bestemmer orbitalafstanden og hastigheden på en planet som Jorden.



For eksempel, hvis solen var mere massiv med et stærkere tyngdekraftstræk, og hvis Jorden var i samme afstand fra solen, ville vores planet skulle kredse hurtigere, eller den ville falde ned i solen. Hvis solen var mindre massiv med et svagere tyngdekraft, ville Jorden skulle kredser langsommere, eller den ville blive kastet ud af solsystemet.

Newtons ligninger vil beregne solens masse, så længe vi kender hastigheden på Jordens kredsløb og afstanden til solen. Astronomer bruger grundlæggende geometri til at beregne de to konstanter. Jorden kredser om solen med omkring 67.000 mph (107.000 km/t), ifølge Cornell og afstanden fra Jorden til solen (kaldet en astronomisk enhed ) er 149.597.870 kilometer (92.955.807 miles) ifølge International Astronomers Union.

Vores aktive sol.



Vores aktive sol.(Billedkredit: NASA/SDO)

I slutningen af ​​1600 -tallet beregnede Newton de relative masser af solen og andre planeter. Hans beregninger var for det meste korrekte, selvom hans værdier for Jordens relative vægt var slukket. Han fandt solen til at være 169.282 gange mere massiv end Jorden, hvorimod den nøjagtige værdi er 331.950. Han fejlberegnede, fordi hans tal for afstanden mellem jorden og solen var baseret på unøjagtige målinger af solens parallaks , som er solens tilsyneladende skift på himlen som observeret på forskellige punkter i Jordens kredsløb. Forskere fandt også ud af, at han begik en fejl i transkribering af tal, da han skrev nye udgaver af 'Principia', hans samling af tekster, der beskriver matematiske og fysiske begreber.

I dag kan astronomer i stedet for at bruge parallaks nøjagtigt måle afstande mellem solsystemobjekter med radar. Ved at måle den tid, det tager for en satellits radarsignal at hoppe tilbage fra en anden planet, kan astronomer bestemme afstanden til den planet. Men fordi solen ikke har en solid overflade, hopper radarsignaler ikke tilbage. Så for at måle afstanden mellem jorden og solen skal astronomer først måle afstande til et andet objekt, såsom Venus. Derefter kan de ved triangulering beregne afstanden til solen.



Sæt værdien og den målte hastighed på Jordens bane i Newtons ligninger, og med nogle enkle algebra kan du beregne solens masse. Forudsat en cirkulær bane (Jordens bane er tæt på en cirkel), M = (d/G) v^2, hvor d er afstanden til solen, v er Jordens orbitale hastighed, og G er gravitationskonstanten.

Yderligere læsning:

Redaktørens note:Denne artikel blev opdateret kl. ET for at afspejle en korrektion. Den originale version angav, at massen af ​​det sorte hul i midten af ​​Mælkevejen er 7,956 x 10^30 kg.