/rumfart

Astronomer: Sådan kan man også veje en planet

Astronomerne har fundet en ny måde at bestemme en planets masse på. Metoden benytter radiosignaler fra pulsarer.

Klik for at se billedet i stort

Solen, Jorden og Jupiter kredser omkring et fælles massemidtpunkt. (Grafik: D. Champion, MPIFR)


Dokumentation

Af Thomas A. E. Andersen, fredag 27. aug 2010 kl. 09:04

Når man skal bestemme en planets masse, har man hidtil foretaget beregningerne ud fra månernes baner eller rumsonder, der flyver forbi planeterne. Metoden er baseret på, at en planets masse skaber en tiltrækning.

Men nu har astronomer udviklet en ny teknik, hvor fanger de radiosignaler, der udsendes af pulsarer. Pulsarer er tætte roterende kerner fra døde stjerner.

Da Jorden kredser omkring Solen vil ankomstiden for pulsarernes signaler variere. I stedet har astronomerne beregnet den forventede ankomsttid ved Solsystemets massemidtpunkt (barycentre). Da massemidtpunktet også ændrer sig med tiden, afhængig af planeterns kredsløb omkring Solen, sammenligner astronomerne planeternes positioner med værdien af den masse, man allerede har målt.

Hvis værdien er forskellig, og positionen af massemidtpunktet er lidt forkert, så opstår der gentagne mønstre af tidsfejl i pulsardataene.

»Hvis for eksempel massen af Jupiter og dens måner er forkert, ser vi et mønster i tidsfejlen, der gentager sig over 12 år, der er tiden, det tager Jupiter at kredse omkring Solen. Hvis Jupiters masse er korrekt, forsvinder tidsfejlen,« siger Dick Manchester fra CSIRO Astronomy and Space Science.

Den nye metode giver en planets masse med en nøjagtighed på 0,003 procent af Jordens masse. Indtil nu har forskerne bag metoden benyttet data fra fire forskellige pulsarer. Dataene er indsamlet via Cisro Parkes radioteleskop i det østlige Australien, Effelsberg teelskopet i Tyskland og Arecibo-teleksopet i Puerto Rico. Ud fra disse data har de bestemt masserne på ny af Merkur, Venus, Mars, Jupiter og Saturns med dens måner og ringe.

Massen af Jupiter-systemet blev bestemt til at være 0,0009547921 gange Solen masse. Dette er mere præcist, end de værdier, der er blevet bestemt med Pioneer- og Voyager-rumsonderne og stemmer med massen, bestemt med Galiloe-rumsonden, selvom den er mindre præcis.

»Det er første gang man har "vejet" en planet med dens måner og ringe. Herudover kan vi levere et uafhængigt check af tidligere resultater, hvilket er en stor fordel for planetforskningen,« siger David Champion fra Max Planck Institute for Radio Astronomy.

Målinger via rumsonder vil stadig levere de mest præcise data på kort sigt, mens metoden via pulsarer stadig vil give de bedste og gentagne målinger for planeter, der ikke er besøgt, og for hele planetsystemer med måner og ringe. Hvis man observerer op til 20 pulsarer i løbet af syv år, kan man måle Jupiters masse mere præcist, end med rumsonder. For Saturn vil dette tage 13 år.

Resultaterne bliver publiceret i tidsskriftet "Astrophysical Journal".



  • Seneste nyt
  • Mest læste
  • Topdebat
Populært på Facebook
 

Nyhedsbrev

Tilmeld dig vores nyhedsbrev.