Citu planētu masas atrašana ir sarežģīta, un parasti to mēra, mērot to pavadoņu orbītas vai kosmosa kuģus, kas lido viņiem garām. "Šī ir pirmā reize, kad kāds ir nosvēris visas planētu sistēmas - planētas ar saviem pavadoņiem un gredzeniem," sacīja komandas vadītājs Dr. Dāvids Maksima Planka institūta augstākās radioastronomijas čempions Bonā, Vācijā. "Un mēs esam veikuši neatkarīgu iepriekšējo rezultātu pārbaudi, kas lieliski noder planētu zinātnei."
Čempions saka, ka planētu masas mērīšana šādā jaunajā veidā varētu iekļauties datos, kas nepieciešami turpmākajām kosmosa misijām. Tā kā masa rada gravitāciju, un planētas gravitācijas vilkme nosaka orbītu jebko, kas notiek tai apkārt - gan orbītas lielumu, gan to, cik ilgs laiks nepieciešams, lai pabeigtu -, tas palīdzēs precīzāk navigēt turpmākajām misijām.
Jaunā metode ir balstīta uz korekcijām, kuras astronomi veic signālus no pulsāriem, mazām vērpjošām zvaigznēm, kas regulāri izstaro radioviļņus.
Zeme ceļo ap Sauli, un šī kustība tieši ietekmē pulsa signālu ienākšanu šeit. Lai noņemtu šo efektu, astronomi aprēķina, kad impulsi būtu ieradušies Saules sistēmas masas centrā jeb breicentrā, ap kuru riņķo visas planētas. Tā kā planētu izvietojums ap Sauli visu laiku mainās, pārvietojas arī barycenters. Lai noteiktu savu pozīciju, astronomi izmanto gan tabulu (sauktu par efemerīzi) par to, kur visas planētas atrodas noteiktā laikā, gan to masu vērtības, kas jau ir izmērītas. Ja šie skaitļi ir nedaudz nepareizi un bremzcentru stāvoklis ir nedaudz nepareizs, tad pulsatora datos parādās regulārs, atkārtojošs laika noteikšanas kļūdu modelis.
"Piemēram, ja Jupitera un tā pavadoņu masa ir nepareiza, mēs redzam laika skaitīšanas kļūdu modeli, kas atkārtojas 12 gadu laikā - laiks, kāds Jupiteram vajadzīgs, lai apbrauktu Sauli," sacīja Dr. Diks Mančesters no CSIRO astronomijas un kosmosa zinātnes. Bet, ja Jupitera un tā pavadoņu masa tiek koriģēta, laika kļūdas izzūd. Šis ir atgriezeniskās saites process, kuru astronomi ir izmantojuši, lai noteiktu planētu masas.
Datus no četru pulsa komplektu izmantoja, lai nosvērtu Merkuru, Venēru, Marsu, Jupiteru un Saturnu ar saviem pavadoņiem un gredzeniem. Lielākā daļa šo datu tika ierakstīti ar CSIRO Parkes radioteleskopu Austrālijas austrumos, un dažus datus sniedza Arecibo teleskops Puertoriko un Effelsberga teleskops Vācijā. Masas bija vienādas ar tām, kuras mēra ar kosmosa kuģiem. Jovian sistēmas masa, .0009547921 (2) reizes pārsniedzot Saules masu, ir ievērojami precīzāka nekā masa, kas noteikta no Pioneer un Voyager kosmosa kuģa, un atbilst, bet mazāk precīza nekā kosmosa kuģa Galileo vērtība.
Jaunā mērīšanas tehnika ir jutīga pret masu starpību divsimt tūkstošu miljonu tonnu apjomā - tikai 0,003% no Zemes masas un desmit miljoniem Jupitera masas.
"Īstermiņā kosmosa kuģi turpinās veikt visprecīzākos mērījumus atsevišķām planētām, bet pulsara tehnika būs vislabākā planētām, kuras kosmosa kuģi neapmeklē, un planētu un to pavadoņu kopējo masu mērīšanai," sacīja CSIRO Dr George Hobbs, vēl viens pētījumu grupas loceklis.
Atkārtojot mērījumus, vērtības vēl vairāk uzlabosies. Ja astronomi septiņu gadu laikā novēroja 20 pulsa komplektu, viņi Jupiteru nosver precīzāk nekā kosmosa kuģis. Darot to pašu priekš
Saturns prasītu 13 gadus.
"Astronomiem ir vajadzīgs precīzs laika grafiks, jo viņi izmanto pulsorus, lai medītu gravitācijas viļņus, ko paredz Einšteina vispārējā relativitātes teorija", sacīja profesors Maikls Kramers, Maksas Plankas institūta pētījumu grupas "Fundamentālās fizikas radioastronomijā" vadītājs. fuer Radioastronomie. "Šo viļņu atrašana ir atkarīga no tā, vai tiek pamanītas minūtes izmaiņas pulsara signālu laikā, un tāpēc ir jāņem vērā visi citi laika kļūdas avoti, ieskaitot Saules sistēmas planētu pēdas."
Šajā projektā ir iesaistīti astronomi no Austrālijas, Vācijas, Lielbritānijas, Kanādas un ASV.
Raksts: Saules sistēmas planētu masas mērīšana, izmantojot Pulsara laiku
Avots: Makss Planks
