Sluneční hmota

Sluneční hmota , M _{☉ pro} krátké , je astronomická měrná jednotka , která je definována podle hmotnosti na slunci . Jde o:

{\ Displaystyle 1 \, \ mathrm {M _ {\ odot}} = (1 {,} 98892 \ \ pm \ 0 {,} 00025) \ \ cdot 10 ^ {30} \, \ mathrm {kg}}

To odpovídá 1,99 trilion kg nebo 332,946 zemin hmot .

Jednotka sluneční hmotnosti se používá k označení hmotnosti astronomických objektů, které jsou hmotnější než planety . Patří sem například hvězdy a hvězdokupy , masivní plynové mlhoviny a temné mlhoviny , jádra galaxií, černé díry nebo celé galaxie . Hmoty kup galaxií nebo pozorovatelný vesmír jsou udávány z hlediska hmotností Slunce méně často .

Většina ostatních hvězd má hmotnost mezi 0,1 a 10 hmotností Slunce. Hmotnost Slunce je tedy v průměru hmotností hvězd hlavní posloupnosti . Občas se objeví také výrazně hmotnější hvězdy s až 250 slunečními hmotami, např. B. R136a1 v mlhovině tarantule .

odhodlání

Pomocí třetího Keplerova zákona lze hmotnost Slunce vypočítat z hlavní poloosy oběžné dráhy Země a periody oběžné dráhy Země . Platí následující: ${\ displaystyle a}$ ${\ displaystyle T}$ ${\ displaystyle M _ {\ odot}}$

{\ Displaystyle \ mathrm {M _ {\ odot}} = {\ frac {4 \ pi ^ {2} \ cdot a ^ {3}} {G \ cdot T ^ {2}}}}

Zde je konstantní gravitace . ${\ displaystyle G}$

Aproximace je platná pouze tehdy, je -li hmotnost otáčejícího se tělesa výrazně menší než hmotnost centrálního tělesa. To je případ Země a Slunce. Výsledky vloženy do:

{\ Displaystyle \ mathrm {M _ {\ odot}} = {\ frac {4 \ pi ^ {2} \ cdot (1 \, {\ text {AE}}) ^ {3}} {G \ cdot (1 \, {\ text {yr}}) ^ {2}}}}

Pro výpočet musí být známá gravitační konstanta. Je to jedna z nejobtížněji určitelných přírodních konstant, protože gravitační síla je ve srovnání s ostatními základními silami extrémně slabá. Dnes je tato hodnota známá jako 4 až 5 platných číslic; to je ve srovnání s jinými přírodními konstantami velmi nepřesné. První měření gravitační konstanty provedl Henry Cavendish v roce 1798 . Předtím byl znám pouze součin hmotnosti Země a gravitační konstanty. Sluneční hmotnost proto mohla být udávána pouze v násobcích zemské hmotnosti nebo naopak zemské hmotnosti ve zlomcích sluneční hmotnosti.

Vzhledem k historickému faktu, že sluneční hmotnost nebyla známa, a proto musely být hmotnosti mnoha objektů (např. Planet) udávány ve slunečních hmotách, ale také kvůli lépe zvládnutelným číselným hodnotám, je tato jednotka používána dodnes.

Postupný pokles

V důsledku jaderné fúze vodíku s jádry helia se sluneční hmotnost postupně snižuje. Hmotnostní rozdíl během fúze je asi 4,3 milionu tun za sekundu a uvolňuje se jako záření. Čtvrtina z tohoto množství navíc pochází ze slunečního větru .

Sekulární zvýšení sluneční svítivosti v důsledku rostoucí teploty má také dlouhodobý význam . Odhaduje se, že za 500 milionů let to bude několik procent.

Související jednotky

Jedna sluneční hmotnost odpovídá:

27 068 510 měsíčních hmotností M _☽
00.332 946 hmotností _Země M _♁
000,01 048 hmotností Jupitera M _♃

Mléčná dráha má asi 180 miliard hmotností Slunce, což odpovídá cca. 3,6 x 10 ⁴¹ kg. U ostatních galaxií je taková informace stále velmi nejistá a v současné době je známá pouze pro blízké, dobře změřené systémy.

V obecné teorii relativity je někdy běžné specifikovat hmotnost v jednotkách délky. Platí následující (s gravitační konstantou G a rychlostí světla c ):

{\ Displaystyle \ mathrm {M _ {\ odot}} {\ frac {G} {c ^ {2}}} \ cca 1 {,} 48 ~ \ mathrm {km}}

Viz také

webové odkazy

Wikislovník: sluneční hmota - vysvětlení významů, původ slov, synonyma, překlady

Astronomické jednotky (anglicky) - Články, včetně na definovanou sluneční hmotnost, na IAU

Languages