Масса Юпитера

Масса Юпитера
Масса Юпитера
	Относительные массы планет-гигантов внешней Солнечной системы
Общая информация
Система единиц	Астрономическая система единиц
Единица	масса
Символ	MJ , M Юп или M ♃
Конверсии
1 М Дж в...	... равно...
Базы СИ объединены	(1.898 13 ± 0.000 19 ) × 10 27 кг
США принято	≈ 4.1847 × 10 27 фунты

Масса Юпитера , также называемая массой Юпитера , является единицей массы, равной общей массе планеты Юпитер . Это значение может относиться к массе одной только планеты или к массе всей системы Юпитера, включая спутники Юпитера . Юпитер, безусловно, самая массивная планета Солнечной системы . Она примерно в 2,5 раза массивнее всех остальных планет Солнечной системы вместе взятых. ^{[ 2 ]}

Масса Юпитера — распространенная единица массы в астрономии , которая используется для обозначения масс других объектов аналогичного размера, включая внешние планеты , внесолнечные планеты и коричневые карлики , поскольку эта единица обеспечивает удобную шкалу для сравнения.

Текущие лучшие оценки

Самое известное на данный момент значение массы Юпитера можно выразить как 1 898 130 йоттаграмм : ^{[ 1 ]}

$M_{\mathrm {J} }=(1.89813\pm 0.00019)\times 10^{27}{\text{ kg}},$

что касается 1 ⁄ 1000 массы Солнца (около 0,1% M _☉ ): ^{[ 3 ]}

$M_{\mathrm {J} }={\frac {1}{1047.348644\pm 0.000017}}M_{\odot }\approx (9.547919\pm 0.000002)\times 10^{-4}M_{\odot }.$

Юпитер в 318 раз массивнее Земли:

$M_{\mathrm {J} }=3.1782838\times 10^{2}M_{\oplus }.$

Контекст и последствия

Масса Юпитера в 2,5 раза превышает массу всех остальных планет Солнечной системы вместе взятых — она настолько массивна, что его барицентр с Солнцем находится за пределами поверхности Солнца на расстоянии 1,068 солнечных радиусов от центра Солнца. ^{[ 4 ]}

Поскольку масса Юпитера настолько велика по сравнению с другими объектами Солнечной системы , эффекты его гравитации необходимо учитывать при расчете траекторий спутников и точных орбит других тел Солнечной системы, включая Луну и даже Плутон.

Теоретические модели показывают, что если бы Юпитер имел гораздо большую массу, чем сейчас, его атмосфера разрушилась бы, а планета сжалась бы. ^{[ 5 ]} При небольших изменениях массы радиус существенно не изменится, но выше примерно 500 M _E (1,6 массы Юпитера). ^{[ 5 ]} внутренняя часть стала бы настолько более сжатой под возросшим давлением, что ее объем уменьшился бы, несмотря на увеличение количества материи. В результате считается, что Юпитер имеет примерно такой же большой диаметр, какой может достичь планета с таким составом и историей эволюции. ^{[ 6 ]} Процесс дальнейшего сжатия с увеличением массы будет продолжаться до тех пор, пока не будет достигнуто заметное звездное зажигание с большой массой, , как у коричневых карликов имеющих около 50 масс Юпитера. ^{[ 7 ]} Юпитер должен быть примерно в 80 раз массивнее, чтобы синтезировать водород и стать звездой . ^{[ 8 ]}

Гравитационная постоянная

Масса Юпитера определяется на основе измеренной величины, называемой параметром массы Юпитера обозначается GM _J. , который Масса Юпитера вычисляется путем деления J _на константу G. GM Для небесных тел, таких как Юпитер, Земля и Солнце, ценность продукта ГМ известна на много порядков точнее, чем значение каждого фактора по отдельности. Ограниченная точность, доступная для G, ограничивает неопределенность полученной массы. По этой причине астрономы часто предпочитают обращаться к гравитационному параметру, а не к явной массе. Продукты GM используются при расчете отношения массы Юпитера к другим объектам.

В 2015 году Международный астрономический союз определил, что номинальный параметр массы Юпитера останется постоянным независимо от последующих улучшений точности измерения M _J . Эта константа определяется как точно

$({\mathcal {GM}})_{\mathrm {J} }^{\mathrm {N} }=1.266\,8653\times 10^{17}{\text{ m}}^{3}/{\text{s}}^{2}$

Если необходима точная масса Юпитера в единицах СИ, ее можно рассчитать, разделив GM на G , где G — гравитационная постоянная . ^{[ 9 ]}

Массовый состав

Большую часть массы Юпитера составляют водород и гелий. Эти два элемента составляют более 87% общей массы Юпитера. ^{[ 10 ]} Общая масса тяжелых элементов, кроме водорода и гелия, на планете составляет от 11 до МЭ _. 45 ^{[ 11 ]} Основная часть водорода на Юпитере представляет собой твердый водород. ^{[ 12 ]} Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что Юпитер содержит центральное плотное ядро. Если это так, то масса ядра, по прогнозам, не превысит примерно 12 M _E . Точная масса ядра неизвестна из-за относительно плохого знания поведения твердого водорода при очень высоких давлениях. ^{[ 10 ]}

Относительная масса

Массы примечательных астрономических объектов относительно массы Юпитера.
Объект	`MJ` / M _объект	М _объект / `М` _Дж	Ссылка
Солнце	9.547 919 (15) × 10 ⁻⁴	1 047 .348 644 (17)	^{[ 3 ]}
Земля	317.828 38	0.003 146 3520	^{[ 13 ]}
Юпитер	1	1	по определению
Сатурн	3.339 7683	0.299 421 97	^{[ примечание 1 ]}
Уран	21.867 552	0.045 729 856	^{[ примечание 1 ]}
Нептун	18.534 67	0.053 952 95	^{[ примечание 1 ]}
Глизе 229Б		21–52.4	^{[ 14 ]}
51 Пегас б		0.472 ± 0.039	^{[ 15 ]}

См. также

Примечания

^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Некоторые значения в этой таблице являются номинальными значениями, полученными из числовых стандартов фундаментальной астрономии. ^{[ 3 ]} и округлены с соответствующим вниманием к значащим цифрам , как рекомендовано Резолюцией МАС B3. ^{[ 9 ]}

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б «Планеты и Плутон: Физические характеристики» . ssd.jpl.nasa.gov . Лаборатория реактивного движения . Проверено 31 октября 2017 г.
^ Коффи, Джерри (18 июня 2008 г.). «Масса Юпитера» . Вселенная сегодня . Проверено 31 октября 2017 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с «Численные стандарты фундаментальной астрономии» . maia.usno.navy.mil . Рабочая группа МАС. Архивировано из оригинала 26 августа 2016 года . Проверено 31 октября 2017 г.
^ МакДугал, Дуглас В. (6 ноября 2012 г.). «Двойная система, близкая к дому: как Луна и Земля вращаются вокруг друг друга». Гравитация Ньютона . Конспекты лекций бакалавриата по физике. Спрингер Нью-Йорк. стр. 193–211 . дои : 10.1007/978-1-4614-5444-1_10 . ISBN 9781461454434 . барицентр находится на расстоянии 743 000 км от центра Солнца. Радиус Солнца составляет 696 000 км, то есть оно находится на высоте 47 000 км над поверхностью.
^ Перейти обратно: ^а ^б Сигер, С.; Кушнер, М.; Иер-Маджумдер, Калифорния; Милицер, Б. (2007). «Отношения массы и радиуса твердых экзопланет». Астрофизический журнал . 669 (2): 1279–1297. arXiv : 0707.2895 . Бибкод : 2007ApJ...669.1279S . дои : 10.1086/521346 . S2CID 8369390 .
^ Как устроена Вселенная 3 . Том. Юпитер: разрушитель или спаситель? Канал Дискавери . 2014.
^ Гийо, Тристан (1999). «Внутренности планет-гигантов внутри и за пределами Солнечной системы». Наука . 286 (5437): 72–77. Бибкод : 1999Sci...286...72G . дои : 10.1126/science.286.5437.72 . ПМИД 10506563 .
^ Берроуз, Адам; Хаббард, Уильям Б.; Саумон, Д.; Лунин, Джонатан И. (1993). «Расширенный набор моделей коричневых карликов и звезд очень малой массы» . Астрофизический журнал . 406 (1): 158–71. Бибкод : 1993ApJ...406..158B . дои : 10.1086/172427 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Мамаек, Э.Э.; Прса, А.; Торрес, Г.; и др. (2015). «Резолюция B3 МАС 2015 г. о рекомендуемых номинальных константах преобразования для выбранных солнечных и планетарных свойств». arXiv : 1510.07674 [ астро-ф.SR ].
^ Перейти обратно: ^а ^б Гийо, Тристан; Стивенсон, Дэвид Дж.; Хаббард, Уильям Б.; Саумон, Дидье. «Внутренности Юпитера» (PDF) . Проверено 31 октября 2017 г.
^ Гийо, Тристан; Готье, Даниэль; Хаббард, Уильям Б. (декабрь 1997 г.). «Новые ограничения на состав Юпитера на основе измерений Галилея и моделей внутреннего пространства». Икар . 130 (2): 534–539. arXiv : astro-ph/9707210 . Бибкод : 1997Icar..130..534G . дои : 10.1006/icar.1997.5812 . S2CID 5466469 .
^ Эпик, Э.Дж. (январь 1962 г.). «Юпитер: химический состав, строение и происхождение планеты-гиганта». Икар . 1 (1–6): 200–257. Бибкод : 1962Icar....1..200O . дои : 10.1016/0019-1035(62)90022-2 .
^ «Планетарный информационный бюллетень - соотношение к Земле» . nssdc.gsfc.nasa.gov . Проверено 12 февраля 2016 г.
^ Уайт, Стивен М.; Джексон, Питер Д.; Кунду, Мукул Р. (декабрь 1989 г.). «Обзор VLA близлежащих вспыхивающих звезд». Серия дополнений к астрофизическому журналу . 71 : 895–904. Бибкод : 1989ApJS...71..895W . дои : 10.1086/191401 .
^ Мартинс, JHC; Сантос, Северная Каролина; Фигейра, П.; и др. (2015). «Доказательства спектроскопического прямого обнаружения отраженного света от 51 Peg b». Астрономия и астрофизика . 576 (2015): А134. arXiv : 1504.05962 . Бибкод : 2015A&A...576A.134M . дои : 10.1051/0004-6361/201425298 . S2CID 119224213 .

[sig_fig-14] Перейти обратно: ^а ^б ^с Некоторые значения в этой таблице являются номинальными значениями, полученными из числовых стандартов фундаментальной астрономии. ^{[ 3 ]} и округлены с соответствующим вниманием к значащим цифрам , как рекомендовано Резолюцией МАС B3. ^{[ 9 ]}

[JPL_Planets-1] Перейти обратно: ^а ^б «Планеты и Плутон: Физические характеристики» . ssd.jpl.nasa.gov . Лаборатория реактивного движения . Проверено 31 октября 2017 г.

[Universe_Today-2] Коффи, Джерри (18 июня 2008 г.). «Масса Юпитера» . Вселенная сегодня . Проверено 31 октября 2017 г.

[CBE-3] Перейти обратно: ^а ^б ^с «Численные стандарты фундаментальной астрономии» . maia.usno.navy.mil . Рабочая группа МАС. Архивировано из оригинала 26 августа 2016 года . Проверено 31 октября 2017 г.

[4] МакДугал, Дуглас В. (6 ноября 2012 г.). «Двойная система, близкая к дому: как Луна и Земля вращаются вокруг друг друга». Гравитация Ньютона . Конспекты лекций бакалавриата по физике. Спрингер Нью-Йорк. стр. 193–211 . дои : 10.1007/978-1-4614-5444-1_10 . ISBN 9781461454434 . барицентр находится на расстоянии 743 000 км от центра Солнца. Радиус Солнца составляет 696 000 км, то есть оно находится на высоте 47 000 км над поверхностью.

[Seager2007-5] Перейти обратно: ^а ^б Сигер, С.; Кушнер, М.; Иер-Маджумдер, Калифорния; Милицер, Б. (2007). «Отношения массы и радиуса твердых экзопланет». Астрофизический журнал . 669 (2): 1279–1297. arXiv : 0707.2895 . Бибкод : 2007ApJ...669.1279S . дои : 10.1086/521346 . S2CID 8369390 .

[HTUW-6] Как устроена Вселенная 3 . Том. Юпитер: разрушитель или спаситель? Канал Дискавери . 2014.

[tristan286-7] Гийо, Тристан (1999). «Внутренности планет-гигантов внутри и за пределами Солнечной системы». Наука . 286 (5437): 72–77. Бибкод : 1999Sci...286...72G . дои : 10.1126/science.286.5437.72 . ПМИД 10506563 .

[8] Берроуз, Адам; Хаббард, Уильям Б.; Саумон, Д.; Лунин, Джонатан И. (1993). «Расширенный набор моделей коричневых карликов и звезд очень малой массы» . Астрофизический журнал . 406 (1): 158–71. Бибкод : 1993ApJ...406..158B . дои : 10.1086/172427 .

[IAU_XXIX-9] Перейти обратно: ^а ^б Мамаек, Э.Э.; Прса, А.; Торрес, Г.; и др. (2015). «Резолюция B3 МАС 2015 г. о рекомендуемых номинальных константах преобразования для выбранных солнечных и планетарных свойств». arXiv : 1510.07674 [ астро-ф.SR ].

[Jupiters_Interior-10] Перейти обратно: ^а ^б Гийо, Тристан; Стивенсон, Дэвид Дж.; Хаббард, Уильям Б.; Саумон, Дидье. «Внутренности Юпитера» (PDF) . Проверено 31 октября 2017 г.

[11] Гийо, Тристан; Готье, Даниэль; Хаббард, Уильям Б. (декабрь 1997 г.). «Новые ограничения на состав Юпитера на основе измерений Галилея и моделей внутреннего пространства». Икар . 130 (2): 534–539. arXiv : astro-ph/9707210 . Бибкод : 1997Icar..130..534G . дои : 10.1006/icar.1997.5812 . S2CID 5466469 .

[12] Эпик, Э.Дж. (январь 1962 г.). «Юпитер: химический состав, строение и происхождение планеты-гиганта». Икар . 1 (1–6): 200–257. Бибкод : 1962Icar....1..200O . дои : 10.1016/0019-1035(62)90022-2 .

[fact_sheet-13] «Планетарный информационный бюллетень - соотношение к Земле» . nssdc.gsfc.nasa.gov . Проверено 12 февраля 2016 г.

[apjss71-15] Уайт, Стивен М.; Джексон, Питер Д.; Кунду, Мукул Р. (декабрь 1989 г.). «Обзор VLA близлежащих вспыхивающих звезд». Серия дополнений к астрофизическому журналу . 71 : 895–904. Бибкод : 1989ApJS...71..895W . дои : 10.1086/191401 .

[16] Мартинс, JHC; Сантос, Северная Каролина; Фигейра, П.; и др. (2015). «Доказательства спектроскопического прямого обнаружения отраженного света от 51 Peg b». Астрономия и астрофизика . 576 (2015): А134. arXiv : 1504.05962 . Бибкод : 2015A&A...576A.134M . дои : 10.1051/0004-6361/201425298 . S2CID 119224213 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ примечание 1 ]

[ 14 ]

[ 15 ]