Naprendszer: bolygók a mérlegeken

A Pulsar jelek segítenek a csillagászoknak a Naprendszer tömegeinek ellenőrzésében

Még a szomszédos bolygóink tömege még nincs meghatározva az utolsóig. Még mindig vannak nagy bizonytalanságok. © NASA
felolvasta

A Mars, a Hold és a Jupiter súlyának ellenőrzése: A csillagászok viszonylag új módszer alkalmazásával átmérték a Naprendszerünk bolygóinak és aszteroidáinak tömegét. Mivel "Libra" -ként a szokásos, gyors impulzusok is ezredmásodperces impulzusokat szolgáltak fel. A mérések csökkentik a korábbi értékek bizonytalanságát, de arra utalnak, hogy a jövőben lehetséges lenne a Naprendszerben rejtett tömegeket is kimutatni - például a sötét anyagot vagy a hipotetikus bolygót 9.

Már nagyon jól ismert, hogy mekkora a bolygók súlya a Naprendszerünkben. Mivel tömegüket számos módszerrel meg lehet határozni: A tömeg nagyjából becsülhető meg egy égi test méretével és sűrűségével - exoplanetekkel, a csillagászok gyakran használják. A bolygórendszerekben azonban a tömeg a bolygó gravitációs hatásából származhat a holdjaira és a szomszédos bolygók pályájára. Ebből a hatásból következnek egyes csillagászok egy nagy kilencedik bolygó létezéséről a Naprendszerben - úgy tűnik, hogy a Kaiper övben lévő egyes objektumok pályáinak körvonalai elvonják ezt.

Nagy bizonytalanság

Ez a módszer azonban megköveteli, hogy nagyon jól ismeri a bolygók és más égitestek pályáját és helyzetét. A csillagászok úgynevezett efemeris adatokat használnak naprendszerünkre. Ezek jelzik az égi test gravitációs központjának pontos helyét és mozgását - ez egy olyan paraméter, amelyet nem lehet nagy pontossággal megmérni, és amely számos zavaró tényezőtől függ.

Többek között a közeli és közismert bolygó tömegét sem lehet pontosan meghatározni a grammig. A bizonytalansági tényező a Föld tömegével együtt is hatalmas 600 kvadrillió tonnánál van - ez kétszer annyi, mint az Indiai-óceán teljes vízmennyisége. Kisebb és távolabbi égi testek, például Plútó és más törpebolygók esetében a különféle becslések még jobban eltérnek. A bolygótudósok ezért új, kiegészítő módszereket keresnek az égitestek "súlyának" meghatározására.

Egy milliszekundumos impulzus gyors, szabályos sugár impulzusokat bocsát ki - mint egy óra ketyegése. NASA / SVS

A Pulsar "mérlegként" jelez

Az ígéretes módszert Nicolas Caballero tesztelte a Max Planck Rádiócsillagászati ​​Intézetből. "Mérlegük" a milliszekundumos impulzusok szokásos, rendkívül gyors rádióhullám-impulzusai. Ezek a kozmoszban lévő égi testek között a legpontosabb "órák". "A forgásuk kifinomult modelljeivel az impulzusok érkezési idejét évtizedek óta csak néhány száz nanosekundum pontossággal határozhatjuk meg" - magyarázza Caballero. kijelző

Itt a trükk: A bolygók gravitációs hatása egy aprósággal befolyásolja ennek a kozmikus "ketyegésnek" érkezési idejét, és ezekből az eltérésekből a kutatók kiszámíthatják a vonatkozó "tömegek" tömegét. Caballero és csapata öt pulzátor jeleit rögzítette aktuális mérésükhöz egy rádióteleszkópok világméretű hálózatával, és ezeket felhasználta a napfolyók és ezen felül néhány aszteroidák tömegének meghatározására.

Korlátozott bolygótömeg

Az eredmény: "Ezzel a módszerrel a korábbi mérésekhez képest akár húszszor is meg tudtuk szűkíteni a bolygórendszer tömegeit" - írják a kutatók. Így a Jupiterre 6, 7-szer pontosabb értéket határoztak meg, amelyre a Vénusz a bizonytalanságot 8, 7-szer csökkentette. Az újonnan hozzáadott öt nagy tárgy tömegmeghatározása az aszteroida övben, köztük a törpe Ceres bolygó, valamint a Vesta és Pallas aszteroidák.

A Pulsar-módszer ugyanakkor izgalmas, mert korlátozhatja a Naprendszerben még rejtett hatalmas tárgyak létezését. Ennek eredményeként a csillagászok például meg tudják határozni a sötét anyag mennyiségét a Naprendszerben, vagy megnézhetik, létezik-e valójában rejtett kilencedik bolygó a rendszerünk szélén. (A Királyi Csillagászati ​​Társaság havi közleményei, 2018; doi: 10.1093 / mnras / sty2632)

(Max Planck Rádiócsillagászati ​​Intézet, 2018.10.26. - NPO)