Surasti kitų planetų masę yra sudėtinga. Paprastai tai atliekama matuojant jų mėnulių ar pro juos skraidančių erdvėlaivių orbitas. „Tai yra pirmas kartas, kai kas nors pasveria visas planetines sistemas - planetas su savo mėnuliais ir žiedais“, - sakė komandos vadovas dr. Davidas, Maxo Plancko instituto „Radioastronomie“ čempionas Bonoje, Vokietija. „Ir mes atlikome nepriklausomą ankstesnių rezultatų patikrinimą, kuris puikiai tinka planetų mokslui.“
Čempionas sako, kad matuojant planetų masę tokiu nauju būdu, būtų galima panaudoti duomenis, reikalingus būsimoms kosmoso misijoms. Kadangi masė sukuria gravitaciją, o planetos gravitacinis traukimas lemia bet ko aplink ją esančią orbitą - ir orbitos dydį, ir tai, kiek laiko užtrunka - tai padės tiksliau naršyti būsimoms misijoms.
Naujasis metodas pagrįstas korekcijomis, kurias astronomai daro iš pulsuojančių signalų, mažų besisukančių žvaigždžių, kurios reguliariai perduoda „radijo bangas“.
Žemė keliauja aplink Saulę, ir šis judėjimas daro įtaką būtent tada, kai čia atvyksta pulsariniai signalai. Norėdami pašalinti šį efektą, astronomai apskaičiuoja, kada impulsai būtų atkeliavę į Saulės sistemos masės centrą arba barycentrą, aplink kurį skrieja visos planetos. Kadangi planetų išdėstymas aplink Saulę visą laiką keičiasi, barycenteris taip pat juda. Norėdami nustatyti savo poziciją, astronomai naudoja ir lentelę (vadinamą efemeriu), kurioje yra visos planetos tam tikru metu, ir jų masių vertes, kurios jau buvo išmatuotos. Jei šie skaičiai yra šiek tiek neteisingi, o skirstomojo centro padėtis yra šiek tiek neteisinga, tada „pulsar“ duomenyse atsiranda įprastas, pasikartojantis laiko klaidų modelis.
„Pavyzdžiui, jei Jupiterio ir jo mėnulių masė yra neteisinga, matome laiko klaidų modelį, kuris kartojasi daugiau nei 12 metų - laikas, per kurį Jupiteris užtrunka aplink Saulę, - sakė dr. Dikas Mančesteris iš CSIRO astronomijos ir kosmoso mokslo. Bet jei Jupiterio ir jo mėnulių masė bus ištaisyta, laiko klaidos išnyks. Tai yra grįžtamasis ryšys, kurį astronomai panaudojo planetų masėms nustatyti.
Duomenys iš keturių pulsatorių rinkinio buvo naudojami Merkurijui, Venerai, Marsui, Jupiteriui ir Saturnui pasverti mėnulius ir žiedus. Didžioji šių duomenų dalis buvo užfiksuota naudojant CSIRO „Parkes“ radijo teleskopą rytinėje Australijoje, kai kuriuos duomenis pateikė „Arecibo“ teleskopas Puerto Rike ir Effelsbergo teleskopas Vokietijoje. Masės atitiko tas, kurias išmatavo kosminiai laivai. „Jovian“ sistemos masė, .0009547921 (2), padauginta iš Saulės masės, yra žymiai tikslesnė nei masė, nustatyta iš „Pioneer“ ir „Voyager“ erdvėlaivių, ir atitinka, bet mažiau tikslią nei „Galileo“ erdvėlaivio vertę.
Naujoji matavimo technika yra jautri dviejų šimtų tūkstančių milijonų tonų masės skirtumui - tai yra tik 0,003% Žemės masės ir viena dešimties milijonų Jupiterio masės.
„Artimiausiu metu erdvėlaiviai ir toliau atliks tiksliausius atskirų planetų matavimus, tačiau pulsaro metodas bus geriausias toms planetoms, kurių kosminiai laivai nelanko, ir matuoti kombinuotas planetų ir jų mėnulių mases“, - teigė CSIRO atstovas. Dr George Hobbs, kitas tyrimų komandos narys.
Kartojant matavimus, vertės dar labiau pagerėtų. Jei astronomai per septynerius metus stebėtų 20 pulsų rinkinį, Jupiterį jie svertų tiksliau, nei turi kosminiai laivai. Tą patį daro
Saturnas užtruktų 13 metų.
„Astronomams reikia šio tikslaus laiko nustatymo, nes jie naudoja pulsus medžioti gravitacines bangas, kurias numatė Einšteino bendroji reliatyvumo teorija“, - sakė profesorius Michaelas Krameris, „Pagrindinės fizikos radijo astronomijos“ tyrimo grupės „Max-Planck Institut“ vadovas. fuer Radioastronomie. „Šių bangų radimas priklauso nuo minutinių impulsų signalo laiko pokyčių nustatymo, todėl reikia atsižvelgti į visus kitus laiko klaidų šaltinius, įskaitant Saulės sistemos planetų pėdsakus“.
Šiame projekte dalyvauja astronomai iš Australijos, Vokietijos, Jungtinės Karalystės, Kanados ir JAV.
Straipsnis: Saulės sistemos planetų masės matavimas naudojant Pulsar laiką
Šaltinis: Maxas Planckas
