다른 행성의 질량을 찾는 것은 까다로울 수 있으며 일반적으로 달의 궤도 또는 우주선의 궤도를 측정하여 수행됩니다. 독일 본에서 열린 Max-Planck-Institut fuer Radioastronomie의 팀장 Dr. David는“모든 사람이 달과 반지가있는 행성 전체의 무게를 측정 한 것은 이번이 처음입니다. "우리는 이전 결과에 대한 독립적 인 점검을 제공했으며 이는 행성 과학에 아주 좋습니다."
챔피언은이 새로운 방식으로 행성의 질량을 측정하면 미래의 우주 임무에 필요한 데이터를 얻을 수 있다고 말합니다. 질량은 중력을 생성하고 행성의 중력에 따라 궤도의 크기와 궤도 소요 시간 등 궤도 주위를 도는 궤도가 미래의 임무를위한보다 정확한 항법에 도움이됩니다.
새로운 방법은 천문학 자들이 규칙적인 '파도'전파를 전달하는 작은 회전하는 별인 펄서의 신호에 대한 수정을 기반으로합니다.
지구는 태양 주위를 여행하고 있으며,이 움직임은 펄서 신호가 여기에 도착할 때 정확하게 영향을 미칩니다. 이 효과를 제거하기 위해 천문학 자들은 펄스가 태양계 질량 중심 또는 모든 행성 주위의 바리 센터에 도달했을 때를 계산합니다. 태양 주위의 행성 배열은 항상 바뀌기 때문에, 바리 센터도 움직입니다. 천문학 자들은 그 위치를 파악하기 위해 모든 행성이 주어진 시간에 대한 표 (에페 메리 스)와 이미 측정 된 질량 값을 모두 사용합니다. 이 수치가 약간 틀리면 무게 중심의 위치가 약간 틀리면 펄서 데이터에 규칙적이고 반복적 인 타이밍 오류 패턴이 나타납니다.
CSIRO 천문학과 우주 과학의 딕 맨체스터 (Dick Manchester) 박사는“예를 들어 목성과 위성의 질량이 틀리면 12 년에 걸쳐 반복되는 타이밍 오류 패턴을 목격 할 수있다. 그러나 목성과 질량의 질량이 수정되면 타이밍 오류가 사라집니다. 이것은 천문학 자들이 행성의 질량을 결정하기 위해 사용한 피드백 과정입니다.
수성, 금성, 화성, 목성 및 토성의 무게와 달의 무게를 측정하기 위해 4 개의 펄서 세트의 데이터가 사용되었습니다. 이 데이터의 대부분은 호주 동부의 CSIRO의 Parkes 무선 망원경으로 기록되었으며, 일부는 푸에르토 리코의 Arecibo 망원경과 독일의 Effelsberg 망원경이 제공했습니다. 질량은 우주선으로 측정 한 질량과 일치했습니다. Jovian 시스템의 질량, .0009547921 (2)의 태양 질량은 파이오니어 및 보이저 우주선에서 결정된 질량보다 훨씬 정확하고 갈릴레오 우주선의 값과 일치하지만 덜 정확합니다.
새로운 측정 기술은 지구 질량의 0.003 %, 목성 질량의 천만 분의 2 억 2 천만 톤의 질량 차이에 민감합니다.
CSIRO는“단기적으로 우주선은 개별 행성에 대해 가장 정확한 측정을 계속할 것이지만, 펄서 기술은 우주선이 방문하지 않는 행성과 행성과 달의 결합 된 질량을 측정하는 데 가장 적합 할 것입니다. 다른 연구팀 원인 George Hobbs 박사.
측정을 반복하면 값이 훨씬 향상됩니다. 천문학 자들이 7 년 동안 20 개의 펄서 세트를 관측하면 우주선보다 더 정확하게 목성의 무게를 측정했습니다. 같은 일을
토성은 13 년이 걸릴 것입니다.
Max-Planck-Institut의 '무선 천문학의 기초 물리학'연구 그룹 책임자 인 Michael Kramer 교수는“천문학 자들은 아인슈타인의 일반 상대성 이론에 의해 예측 된 중력파를 찾기 위해 펄서를 사용하기 때문에이 정확한 타이밍이 필요하다”고 말했다. fuer Radioastronomie. "이 파동을 찾는 것은 펄서 신호 타이밍의 미세한 변화에 따라 달라 지므로 태양계 행성의 흔적을 포함하여 다른 모든 타이밍 오류 원인을 고려해야합니다."
호주, 독일, 영국, 캐나다 및 미국의 천문학 자들이이 프로젝트에 참여하고 있습니다.
논문 : 펄서 타이밍을 이용한 태양계 행성의 질량 측정
출처 : 맥스 플랑크
