Масса Юпитера

Юпитерианская месса
Относительные массы планет-гигантов внешней Солнечной системы
Основная информация
Система единиц	Астрономическая система единиц
Единица	масса
Символ	`M` _J или `M` _Jup , `M` _♃
Конверсии
1 `М` _J в ...	... равно ...

Базовая единица СИ	(1,898 13 ± 0,000 19 ) × 10 ²⁷ кг ^[1]
В соответствии с обычаями США	≈ 4,1847 × 10 ²⁷ фунтов

Масса Юпитера , также называемая массой Юпитера , - это единица массы, равная полной массе планеты Юпитер . Это значение может относиться к массе одной планеты или к массе всей системы Юпитера, включая спутники Юпитера . Юпитер, безусловно , является самой массивной планетой в Солнечной системе . Она примерно в 2,5 раза массивнее всех остальных планет Солнечной системы вместе взятых. ^[2]

Масса Юпитера - обычная единица массы в астрономии, которая используется для обозначения массы других объектов аналогичного размера, включая внешние и внесолнечные планеты . Его также можно использовать для описания массы коричневых карликов , поскольку эта единица обеспечивает удобную шкалу для сравнения.

Текущие лучшие оценки [ править ]

Текущее наиболее известное значение массы Юпитера может быть выражено как 1 898 130 yottagrams :

{\ displaystyle M _ {\ mathrm {J}} = (1,89813 \ pm 0,00019) \ times 10 ^ {27} {\ text {kg}},}

^[1]

что составляет около 1 / 1000 , как массивные , как солнце (около 0,1% M _☉ ):

{\ displaystyle M _ {\ mathrm {J}} = {\ frac {1} {1047.348644 \ pm 0.000017}} M _ {\ odot} \ приблизительно (9.547919 \ pm 0.000002) \ times 10 ^ {- 4} M _ {\ odot }.}

^[3]

Юпитер в 318 раз массивнее Земли:

{\ displaystyle M _ {\ mathrm {J}} = 3,1782838 \ times 10 ^ {2} M _ {\ oplus}.}

Контекст и последствия [ править ]

Масса Юпитера в 2,5 раза больше массы всех других планет Солнечной системы вместе взятых - это настолько массивно, что его барицентр с Солнцем находится за поверхностью Солнца на расстоянии 1,068 солнечного радиуса от центра Солнца. ^[4]

Поскольку масса Юпитера настолько велика по сравнению с другими объектами в Солнечной системе, влияние его гравитации необходимо учитывать при вычислении траекторий спутников и точных орбит других тел в Солнечной системе, включая Луну Земли и даже Плутон.

Теоретические модели показывают, что если бы Юпитер имел гораздо большую массу, чем в настоящее время, его атмосфера схлопнулась бы, а планета сжалась бы. ^[5] При небольших изменениях массы радиус существенно не изменится, но выше примерно 500 M _⊕ (1,6 массы Юпитера) ^[5] внутренняя часть станет настолько более сжатой под повышенным давлением, что ее объем уменьшится, несмотря на увеличение количество материи. В результате считается, что диаметр Юпитера такой же, как у планеты с его составом и эволюционной историей. ^[6] Процесс дальнейшего сжатия с увеличением массы будет продолжаться до заметного возгорания звезды.была достигнута, как и в случае коричневых карликов с большой массой около 50 масс Юпитера. ^[7] Юпитер должен быть примерно в 75 раз массивнее, чтобы сплавить водород и стать звездой . ^[8]

Гравитационная постоянная [ править ]

Масса Юпитера происходит от измеренного значения называется Иовиан массовый параметр , который обозначается с GM _J . Масса Юпитера рассчитывается путем деления GM _J константы G . Для таких небесных тел, как Юпитер, Земля и Солнце, значение GM- продукта известно на много порядков точнее, чем любой из этих факторов независимо друг от друга. Ограниченная точность, доступная для G, ограничивает неопределенность производной массы. По этой причине астрономы часто предпочитают ссылаться на гравитационный параметр, а не на явную массу. GM продукты используются при вычислении отношения массы Юпитера к другим объектам.

В 2015 году Международный астрономический союз определил номинальный параметр юпитерианскую массовый оставаться постоянной , независимо от последующих усовершенствований в точности измерения M _J . Эта константа определяется как точно

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

Если явная масса Юпитера необходима в системе единиц СИ, она может быть вычислена в терминах гравитационной постоянной , G путем деления GM на G . ^[9]

Массовый состав [ править ]

Большую часть массы Юпитера составляют водород и гелий. Эти два элемента составляют более 87% от общей массы Юпитера. ^[10] Общая масса тяжелых элементов на планете, кроме водорода и гелия, составляет от 11 до 45 M _⊕ . ^[11] Основная часть водорода на Юпитере - твердый водород. ^[12] Данные свидетельствуют о том, что Юпитер содержит центральное плотное ядро. Если да, то масса ядра предсказано быть не больше , чем приблизительно 12 М _⊕ . Точная масса ядра неизвестна из-за относительно плохих знаний о поведении твердого водорода при очень высоких давлениях. ^[10]

Относительная масса [ править ]

Массы примечательных астрономических объектов относительно массы Юпитера
Объект	`M` _Дж / М _объект	M _объект / `M` _J	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]}
Gliese 229B		21–52,4	^[14]
51 Pegasi b		0,472 ± 0,039	^[15]

См. Также [ править ]

Радиус Юпитера
Горячий Юпитер
Порядки величины (масса)
Планетная масса
Солнечная масса

Заметки [ править ]

^ a b c Некоторые из значений в этой таблице являются номинальными значениями, полученными из Численных стандартов фундаментальной астрономии ^[3] и округленными с уделением должного внимания значащим цифрам , как рекомендовано в Резолюции МАС B3. ^[9]

Ссылки [ править ]

^ a b "Планеты и Плутон: физические характеристики" . ssd.jpl.nasa.gov . Лаборатория реактивного движения . Проверено 31 октября 2017 года .
↑ Коффи, Джерри (18 июня 2008 г.). «Масса Юпитера» . Вселенная сегодня . Проверено 31 октября 2017 .
^ a b c "Численные стандарты фундаментальной астрономии" . maia.usno.navy.mil . Рабочая группа IAU. Архивировано из оригинального 26 августа 2016 года . Проверено 31 октября 2017 года .
Перейти ↑ MacDougal, Douglas W. (6 ноября 2012 г.). «Двоичная система, близкая к дому: как Луна и Земля вращаются вокруг друг друга». Гравитация Ньютона . Конспект лекций по физике. Springer Нью-Йорк. стр. 193 -211. DOI : 10.1007 / 978-1-4614-5444-1_10 . ISBN 9781461454434. барицентр находится в 743 000 км от центра Солнца. Радиус Солнца составляет 696 000 км, то есть на 47 000 км над поверхностью.
^ a b Seager, S .; Kuchner, M .; Хиер-Маджумдер, Калифорния; Милитцер, Б. (2007). «Соотношения массы и радиуса для твердых экзопланет». Астрофизический журнал . 669 (2): 1279–1297. arXiv : 0707.2895 . Bibcode : 2007ApJ ... 669.1279S . DOI : 10,1086 / 521346 .
^ Как устроена Вселенная 3 . Юпитер: разрушитель или спаситель ?. Канал открытия . 2014 г.
Перейти ↑ Guillot, Tristan (1999). «Внутренности гигантских планет внутри и за пределами Солнечной системы». Наука . 286 (5437): 72–77. Bibcode : 1999Sci ... 286 ... 72G . DOI : 10.1126 / science.286.5437.72 . PMID 10506563 .
^ Берроуз, А .; Хаббард, ВБ; Saumon, D .; Лунин, JI (1993). «Расширенный набор моделей коричневых карликов и звезд очень малой массы». Астрофизический журнал . 406 (1): 158–71. Bibcode : 1993ApJ ... 406..158B . DOI : 10.1086 / 172427 .
^ a b Mamajek, E. E; Prsa, A; Торрес, G; и другие. (2015). «Резолюция IAU 2015 г. B3 о рекомендуемых номинальных константах преобразования для отдельных свойств Солнца и планет». arXiv : 1510.07674 [ astro-ph.SR ].
^ a b Гийо, Тристан; Стивенсон, Дэвид Дж .; Хаббард, Уильям Б.; Сомон, Дидье. «Интерьер Юпитера» (PDF) . Проверено 31 октября 2017 года .
^ Гийо, Тристан; Готье, Даниэль; Хаббард, Уильям Б. (декабрь 1997 г.). «Новые ограничения на состав Юпитера из измерений Галилея и внутренних моделей». Икар . 130 (2): 534–539. arXiv : astro-ph / 9707210 . Bibcode : 1997Icar..130..534G . DOI : 10.1006 / icar.1997.5812 .
^ Эпик, EJ (январь 1962). «Юпитер: химический состав, структура и происхождение гигантской планеты». Икар . 1 (1–6): 200–257. Bibcode : 1962Icar .... 1..200O . DOI : 10.1016 / 0019-1035 (62) 90022-2 .
^ "Планетарный информационный бюллетень - отношение к Земле" . nssdc.gsfc.nasa.gov . Проверено 12 февраля 2016 .
^ Белый, Стивен М .; Джексон, Питер Д .; Кунду, Мукул Р. (декабрь 1989 г.). "Обзор ближайших вспыхивающих звезд VLA". Серия дополнений к астрофизическому журналу . 71 : 895–904. Bibcode : 1989ApJS ... 71..895W . DOI : 10.1086 / 191401 .
^ Мартинс, JH C; Сантос, Северная Каролина; Фигейра, П; и другие. (2015). «Доказательства спектроскопического прямого обнаружения отраженного света от 51 Peg b». Астрономия и астрофизика . 576 (2015): A134. arXiv : 1504.05962 . Bibcode : 2015A & A ... 576A.134M . DOI : 10.1051 / 0004-6361 / 201425298 .

[sig_fig-14] Некоторые из значений в этой таблице являются номинальными значениями, полученными из Численных стандартов фундаментальной астрономии ^[3] и округленными с уделением должного внимания значащим цифрам , как рекомендовано в Резолюции МАС B3. ^[9]

[JPL_Planets-1] "Планеты и Плутон: физические характеристики" . ssd.jpl.nasa.gov . Лаборатория реактивного движения . Проверено 31 октября 2017 года .

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

[CBE-3] "Численные стандарты фундаментальной астрономии" . maia.usno.navy.mil . Рабочая группа IAU. Архивировано из оригинального 26 августа 2016 года . Проверено 31 октября 2017 года .

[4] Перейти ↑ MacDougal, Douglas W. (6 ноября 2012 г.). «Двоичная система, близкая к дому: как Луна и Земля вращаются вокруг друг друга». Гравитация Ньютона . Конспект лекций по физике. Springer Нью-Йорк. стр. 193 -211. DOI : 10.1007 / 978-1-4614-5444-1_10 . ISBN 9781461454434. барицентр находится в 743 000 км от центра Солнца. Радиус Солнца составляет 696 000 км, то есть на 47 000 км над поверхностью.

[Seager2007-5] Seager, S .; Kuchner, M .; Хиер-Маджумдер, Калифорния; Милитцер, Б. (2007). «Соотношения массы и радиуса для твердых экзопланет». Астрофизический журнал . 669 (2): 1279–1297. arXiv : 0707.2895 . Bibcode : 2007ApJ ... 669.1279S . DOI : 10,1086 / 521346 .

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

[tristan286-7] Перейти ↑ Guillot, Tristan (1999). «Внутренности гигантских планет внутри и за пределами Солнечной системы». Наука . 286 (5437): 72–77. Bibcode : 1999Sci ... 286 ... 72G . DOI : 10.1126 / science.286.5437.72 . PMID 10506563 .

[8] Берроуз, А .; Хаббард, ВБ; Saumon, D .; Лунин, JI (1993). «Расширенный набор моделей коричневых карликов и звезд очень малой массы». Астрофизический журнал . 406 (1): 158–71. Bibcode : 1993ApJ ... 406..158B . DOI : 10.1086 / 172427 .

[IAU_XXIX-9] Mamajek, E. E; Prsa, A; Торрес, G; и другие. (2015). «Резолюция IAU 2015 г. B3 о рекомендуемых номинальных константах преобразования для отдельных свойств Солнца и планет». arXiv : 1510.07674 [ astro-ph.SR ].

[Jupiters_Interior-10] Гийо, Тристан; Стивенсон, Дэвид Дж .; Хаббард, Уильям Б.; Сомон, Дидье. «Интерьер Юпитера» (PDF) . Проверено 31 октября 2017 года .

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

[12] Эпик, EJ (январь 1962). «Юпитер: химический состав, структура и происхождение гигантской планеты». Икар . 1 (1–6): 200–257. Bibcode : 1962Icar .... 1..200O . DOI : 10.1016 / 0019-1035 (62) 90022-2 .

[fact_sheet-13] "Планетарный информационный бюллетень - отношение к Земле" . nssdc.gsfc.nasa.gov . Проверено 12 февраля 2016 .

[apjss71-15] Белый, Стивен М .; Джексон, Питер Д .; Кунду, Мукул Р. (декабрь 1989 г.). "Обзор ближайших вспыхивающих звезд VLA". Серия дополнений к астрофизическому журналу . 71 : 895–904. Bibcode : 1989ApJS ... 71..895W . DOI : 10.1086 / 191401 .

[16] Мартинс, JH C; Сантос, Северная Каролина; Фигейра, П; и другие. (2015). «Доказательства спектроскопического прямого обнаружения отраженного света от 51 Peg b». Астрономия и астрофизика . 576 (2015): A134. arXiv : 1504.05962 . Bibcode : 2015A & A ... 576A.134M . DOI : 10.1051 / 0004-6361 / 201425298 .

[1]