Diğer gezegenlerin kütlesini bulmak zordur ve genellikle uydularının yörüngelerini veya onlardan geçen uzay aracının yörüngelerini ölçerek yapılır. Bonn, Almanya'daki Max-Planck-Institut fuer Radioastronomie takım lideri Dr. David Champion, “Bu, ilk kez tüm gezegen sistemlerini - uyduları ve halkaları olan gezegenleri - tartıyor” dedi. “Ve önceki sonuçlar üzerinde bağımsız bir kontrol sağladık, bu da gezegensel bilim için harika.”
Champion, gezegenlerin kitlelerini bu yeni yolla ölçmenin, gelecekteki uzay görevleri için gerekli verilere beslenebileceğini söylüyor. Kütle yerçekimi oluşturduğundan ve bir gezegenin yerçekimi çekişi, etrafındaki her şeyin yörüngesini belirler - hem yörüngenin boyutu hem de tamamlanması ne kadar sürer - gelecekteki görevler için daha doğru navigasyona yardımcı olacaktır.
Yeni yöntem, gökbilimcilerin pulsarlardan, radyo dalgalarının düzenli “biplerini” sağlayan küçük dönen yıldızlardan gelen sinyallere yaptığı düzeltmelere dayanıyor.
Dünya Güneş'in etrafında dolaşıyor ve bu hareket tam olarak pulsar sinyalleri buraya geldiğinde etkiliyor. Bu etkiyi ortadan kaldırmak için gökbilimciler, nabızların Güneş Sistemi'nin kütle merkezine ya da tüm gezegenlerin yörüngesinde dolaştığı merkez merkezine ne zaman ulaşacağını hesaplar. Gezegenlerin Güneş etrafındaki düzeni her zaman değiştiği için, barmen de hareket eder. Konumunu çözmek için, gökbilimciler, tüm gezegenlerin belirli bir zamanda bulunduğu bir tablo (efemeris denir) ve zaten ölçülmüş olan kütlelerinin değerlerini kullanırlar. Bu rakamlar biraz yanlışsa ve barycenter'ın pozisyonu biraz yanlışsa, pulsar verilerinde düzenli, tekrarlayan bir zamanlama hataları paterni görünür.
CSIRO Astronomi ve Uzay Bilimi'nden Dr. Dick Manchester, “Örneğin, Jüpiter'in kütlesi ve uydularının kütlesi yanlışsa, Jüpiter'in Güneş'in yörüngesinde kaldığı zaman olan 12 yıldan fazla süren bir zamanlama hatası modeli görüyoruz” dedi. Ancak Jüpiter'in kütlesi ve uyduları düzeltilirse, zamanlama hataları ortadan kalkar. Bu, gökbilimcilerin gezegenlerin kütlelerini belirlemek için kullandıkları geri bildirim sürecidir.
Dört pulsardan elde edilen veriler, ayları ve halkaları ile Merkür, Venüs, Mars, Jüpiter ve Satürn'ü tartmak için kullanılmıştır. Bu verilerin çoğu, Avustralya'nın doğusundaki CSIRO’nun Parkes radyo teleskopu ile kaydedildi; bunların bir kısmı Porto Riko'daki Arecibo teleskopu ve Almanya'daki Effelsberg teleskopu tarafından katkıda bulundu. Kitleler uzay aracı tarafından ölçülenlerle tutarlıydı. Jovian sisteminin kütlesi, Güneş'in kütlesinin .0009547921 (2) katı, Pioneer ve Voyager uzay aracından belirlenen kütleden önemli ölçüde daha doğrudur ve Galileo uzay aracından gelen değerle tutarlıdır, ancak daha az doğrudur.
Yeni ölçüm tekniği, iki yüz bin milyon milyon ton kütle farkına duyarlıdır - Dünya kütlesinin sadece% 0.003'ü ve Jüpiter kütlesinin on milyonda biri.
CSIRO, “Kısa vadede, uzay aracı bireysel gezegenler için en doğru ölçümleri yapmaya devam edecek, ancak pulsar tekniği uzay aracı tarafından ziyaret edilmeyen gezegenler ve gezegenlerin ve uydularının birleşik kitlelerini ölçmek için en iyisi olacak” dedi. Dr. George Hobbs, araştırma ekibinin bir başka üyesi.
Ölçümlerin tekrarlanması değerleri daha da iyileştirir. Gökbilimciler yedi yıl boyunca bir dizi 20 pulsar gözlemlediyse, Jüpiter'i uzay aracından daha doğru tartarlardı. Aynısını yapmak için
Satürn 13 yıl sürecek.
Max-Planck-Institut'taki 'Radyo Astronomide Temel Fizik' araştırma grubu başkanı Profesör Michael Kramer, “Gökbilimcilerin bu doğru zamanlamaya ihtiyacı var çünkü Einstein'ın genel görelilik teorisinin öngördüğü yerçekimi dalgalarını avlamak için pulsar kullanıyorlar” dedi. fuer Radyoastronomi. “Bu dalgaların bulunması, pulsar sinyallerinin zamanlamasındaki küçük değişikliklerin tespit edilmesine bağlıdır ve bu nedenle Güneş Sistemi gezegenlerinin izleri de dahil olmak üzere diğer tüm zamanlama hatası kaynakları dikkate alınmalıdır.
Avustralya, Almanya, İngiltere, Kanada ve ABD'den gökbilimciler bu projede yer almaktadır.
Kağıt: Pulsar Zamanlaması Kullanarak Güneş Sistemi Gezegenlerinin Kütlesini Ölçme
Kaynak: Max Planck
