Масса Юпитера

Юпитерианская месса
Относительные массы планет-гигантов внешней Солнечной системы
Общая 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 США обычный	≈ 4,1847 × 10 ²⁷ фунтов

Масса Юпитера , также называемая массой Юпитера , - это единица массы, равная полной массе планеты Юпитер . Это значение может относиться только к массе 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 - это 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 масс коричневых карликов , поскольку эта единица измерения 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 радиуса от центра Солнца. ^[4]

Поскольку масса Юпитера настолько велика по сравнению с другими объектами Солнечной системы, 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 разрушилась 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 фактор независимо. 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, кроме водорода и гелия на планете, 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 плохого знания поведения 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]
земной шар	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

Примечания [ 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 .
↑ 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 .; Иер-Маджумдер, Калифорния; Милитцер, Б. (2007). «Соотношение массы и радиуса 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 вне 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 B3 IAU 2015 г. о рекомендуемых номинальных константах преобразования для некоторых свойств Солнца и планет». arXiv : 1510.07674 [ astro-ph.SR ].
^ a b Гийо, Тристан; Стивенсон, Дэвид Дж .; Хаббард, Уильям Б.; Сомон, Дидье. «Внутреннее пространство 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 планеты-гиганта». 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 астрофизическим журналам . 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] 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 .; Иер-Маджумдер, Калифорния; Милитцер, Б. (2007). «Соотношение массы и радиуса 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 вне 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 B3 IAU 2015 г. о рекомендуемых номинальных константах преобразования для некоторых свойств Солнца и планет». arXiv : 1510.07674 [ astro-ph.SR ].

[Jupiters_Interior-10] Гийо, Тристан; Стивенсон, Дэвид Дж .; Хаббард, Уильям Б.; Сомон, Дидье. «Внутреннее пространство 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 планеты-гиганта». 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 астрофизическим журналам . 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]