태양 질량

Solar mass
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태양 질량
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태양은 태양계 질량의 99% 이상을 포함하고 있다.토성보다 가벼운 물체는 이 눈금으로 볼 수 없다.
일반 정보
단위계천문학
단위덩어리
기호.M☉
SI 기준 단위(1.98847±0.00007)×1030 kg[1]

태양질량()M☉은 천문학에서 약 2×10kg의 표준질량30 단위이다.이것은 종종 다른 별들과 성단, 성운, 은하, 블랙홀의 질량을 나타내기 위해 사용됩니다.이것은 대략 태양의 질량과 같다.이는 약 2조(단축) 또는 2조(장축) 킬로그램에 해당합니다.

M☉ = (130.98847±0.00007)×10 kg

태양 질량은 지구 질량의 약 333000배이다.M목성 질량의 1047배에 해당하는 값이다Earth.M를 참조해 주세요J.

측정 이력

중력 상수의 값은 1798년 헨리 캐번디쉬가 비틀림 [2]균형으로 측정한 값에서 처음 도출되었다.그가 얻은 값은 현대와 1%밖에 차이가 나지 않았지만 [3]정확하지는 않았다.태양의 일주 시차는 [4]1761년과 1769년 금성 일면통과 기간 동안 정확히 측정되었으며, 현재 값인 8.794148㎜에 비해 9초 (9초)의 값을 산출했다.일주일의 시차 값으로부터,[5][6] 사람들은 지구의 기하학에서 태양까지의 거리를 결정할 수 있다.

태양 질량의 최초 추정치는 아이작 [7]뉴턴에 의해 알려졌다.프린키피아 (1687년)라는 그의 작품에서, 그는 태양에 대한 지구의 질량의 비율이 대략 약하다고 추정했다.1/28700.나중에 그는 그의 값이 태양까지의 거리를 추정하기 위해 사용했던 태양 시차의 결함에 근거한다는 것을 알아냈다.그는 프린키피아 제3판에서 자신의 예상 비율을 1파운드 169282로 정정했다.태양 시차의 현재 값은 여전히 작으며, 추정 질량비는 1⁄332946이다.[8]

측정 단위로서 태양 질량은 AU와 중력 상수가 정확하게 측정되기 전에 사용되었습니다.이는 케플러의 제3법칙을 이용해 태양계에 있는 다른 행성의 상대 질량이나 두 쌍성의 합친 질량을 행성의 궤도 반지름과 공전 주기에서 직접 태양 질량 단위로 계산할 수 있기 때문이다.

계산

태양의 질량은 직접 측정할 수 없으며, 대신 중심 [9]질량을 도는 작은 물체의 공전 주기에 대한 방정식을 사용하여 측정 가능한 다른 요인들로부터 계산됩니다.1년의 길이, 지구에서 태양까지의 거리(천문단위 또는 AU), 중력상수(G)에 기초하여 태양의 질량은 케플러의 [10][11]제3법칙을 풀어 구합니다.

G 값은 측정하기 어렵고 제한된 정확도로만 알려져 있습니다(Cavendish 실험 참조).표준 중력 매개 변수라고 불리는 G 곱하기 물체의 질량은 태양과 몇몇 행성에서 G [12]단독보다 훨씬 더 높은 정확도로 알려져 있다.그 결과, 태양 질량은 천문 단위계에서 표준 질량으로 사용됩니다.

변화

태양은 중심핵에서 일어나는 핵융합 반응으로 인해 질량을 잃고 있으며, 이는 전자기 에너지인 중성미자의 방출과 태양풍과의 물질 방출로 이어지고 있다.약 (2-3)×10의−14 배출량 M/year.[13] 태양이 적색 거성 단계에 진입하면 질량 손실률이 증가하여 (7~9)×10까지−14 상승할 것이다☉. M☉/그것이 적색거성 가지 끝에 도달하는 해.이것은 10까지 올라갈−6 것이다. M점근거성 가지에서 10에서−4 10의 비율로−5 정점에 도달하기 전 ☉/년 M☉/태양이 행성상성운을 생성하는 해.태양이 퇴화된 백색왜성이 될 때쯤에는 시작 [14]질량의 46%를 잃게 될 것입니다.

태양의 질량은 태양의 생성 시점 이후로 감소하고 있다.이는 두 가지 프로세스를 통해 거의 동일한 양으로 발생합니다.첫째, 태양의 중심핵에서 수소는 핵융합, 특히 p-p 사슬을 통해 헬륨으로 전환되며, 이 반응은 질량을 감마선 광자의 형태로 에너지로 변환한다.이 에너지의 대부분은 결국 태양으로부터 방출된다.둘째, 태양 대기의 고에너지 양성자와 전자는 태양풍과 코로나 질량 [citation needed]방출로 우주 공간으로 직접 방출된다.

태양이 주계열성에 도달했을 때의 원래 질량은 여전히 [15]불확실하다.초기 태양은 현재보다 질량 손실률이 훨씬 높았고, 주계열성 [16]수명 동안 출생 질량의 1~7%를 잃었다.태양은 소행성과 혜성의 충돌로 아주 작은 질량을 얻는다.그러나 태양은 이미 태양계 전체 질량의 99.86%를 포함하고 있기 때문에, 이러한 충돌은 방사선과 [citation needed]방출에 의해 손실된 질량을 상쇄할 수 없다.

관련 단위

태양질량 하나면M는 관련 유닛으로 [17]변환할 수 있습니다☉.

일반 상대성 이론에서 질량을 길이 또는 시간 단위로 표현하는 것도 자주 유용합니다.

태양질량 파라미터(G·)MIAU Division I Working Group에 기재된 바와 같이 다음과 같은 [18]견적을 얻을 수 있습니다☉.

  • 1.32712442099(10)×10203−2 ms(TCG 호환)
  • 1.32712440041(10)×10203−2 ms (TDB 호환)

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ "Astronomical Constants" (PDF). The Astronomical Almanac. 2014. p. 2. Retrieved 10 April 2019.
  2. ^ Clarion, Geoffrey R. "Universal Gravitational Constant" (PDF). University of Tennessee Physics. PASCO. p. 13. Retrieved 11 April 2019.
  3. ^ Holton, Gerald James; Brush, Stephen G. (2001). Physics, the human adventure: from Copernicus to Einstein and beyond (3rd ed.). Rutgers University Press. p. 137. ISBN 978-0-8135-2908-0.
  4. ^ Pecker, Jean Claude; Kaufman, Susan (2001). Understanding the heavens: thirty centuries of astronomical ideas from ancient thinking to modern cosmology. Springer. p. 291. Bibcode:2001uhtc.book.....P. ISBN 978-3-540-63198-9.
  5. ^ Barbieri, Cesare (2007). Fundamentals of astronomy. CRC Press. pp. 132–140. ISBN 978-0-7503-0886-1.
  6. ^ "How do scientists measure or calculate the weight of a planet?". Scientific American. Retrieved 2020-09-01.
  7. ^ Cohen, I. Bernard (May 1998). "Newton's Determination of the Masses and Densities of the Sun, Jupiter, Saturn, and the Earth". Archive for History of Exact Sciences. 53 (1): 83–95. Bibcode:1998AHES...53...83C. doi:10.1007/s004070050022. JSTOR 41134054. S2CID 122869257.
  8. ^ Leverington, David (2003). Babylon to Voyager and beyond: a history of planetary astronomy. Cambridge University Press. p. 126. ISBN 978-0-521-80840-8.
  9. ^ "Finding the Mass of the Sun". imagine.gsfc.nasa.gov. Retrieved 2020-09-06.
  10. ^ December 2018, Marcus Woo 06 (6 December 2018). "What Is Solar Mass?". Space.com. Retrieved 2020-09-06.
  11. ^ "Kepler's Third Law Imaging the Universe". astro.physics.uiowa.edu. Retrieved 2020-09-06.
  12. ^ "CODATA Value: Newtonian constant of gravitation". physics.nist.gov. Retrieved 2020-09-06.
  13. ^ Carroll, Bradley W.; Ostlie, Dale A. (1995), An Introduction to Modern Astrophysics (revised 2nd ed.), Benjamin Cummings, p. 409, ISBN 0201547309.
  14. ^ Schröder, K.-P.; Connon Smith, Robert (2008), "Distant future of the Sun and Earth revisited", Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 386 (1): 155–163, arXiv:0801.4031, Bibcode:2008MNRAS.386..155S, doi:10.1111/j.1365-2966.2008.13022.x, S2CID 10073988
  15. ^ "Lecture 40: The Once and Future Sun". www.astronomy.ohio-state.edu. Retrieved 2020-09-01.
  16. ^ Sackmann, I.-Juliana; Boothroyd, Arnold I. (February 2003), "Our Sun. V. A Bright Young Sun Consistent with Helioseismology and Warm Temperatures on Ancient Earth and Mars", The Astrophysical Journal, 583 (2): 1024–1039, arXiv:astro-ph/0210128, Bibcode:2003ApJ...583.1024S, doi:10.1086/345408, S2CID 118904050
  17. ^ "Planetary Fact Sheet". nssdc.gsfc.nasa.gov. Retrieved 2020-09-01.
  18. ^ "Astronomical Constants : Current Best Estimates (CBEs)". Numerical Standards for Fundamental Astronomy. IAU Division I Working Group. 2012. Retrieved 2021-05-04.