人類是如何算出星球的的總質量的,我們人類怎樣算出恆星,行星的大小,質量等資料的

2022-02-21 04:01:44 字數 4249 閱讀 5756

1樓:嵩果科科

通過牛頓的萬有引力公式計算出來的。f=gmm/r^2其中f是引力,g是萬有引力常數,m和m分別為兩個物體(星球)的質量,r為兩物體之間的距離。比如測量太陽的質量時,只需要把地球的質量m代入,這樣太陽的質量m就能得到了。

2樓:戀愛六六醬

計算出太陽的質量之後,通過天文觀測太陽系其他行星的公轉半徑r,和公轉線速度v,就可以通過公式計算出太陽系其他星球的質量了,太陽系外恆星質量計算方法有三種,一種是雙星系統,雙星系統是兩顆恆星圍繞一個質點運動,根據開普勒第三定律;第二種計算方法是通過光度推算;第三種計算方式是通過引力紅移計算.

3樓:辣

科學家們根據萬有引力的公式,根據光年的概念,通過質量的定律。總之,通過許多公式最終算出了星球的質量,這是一個非常了不起的發現。

4樓:小南學長

這個還是根據牛頓的力學基礎定律,也就是萬有引力定律算出的。通過星球的執行半徑和軌道以及一顆已知球體的質量計算出來的。

我們人類怎樣算出恆星,行星的大小,質量等資料的

5樓:匿名使用者

---------------天體物理原理!

6樓:匿名使用者

人們常常用「天文數字」來形容數字的巨大,事實也確實如此:

日-地距離是149 597 870千米,仙女座星系距離我們236萬光年,整

個宇宙的尺度大約是15 000 000 000光年(大約合9 460 800 000 000 000米)。

這些碩大無朋的數字是什麼得出的?天文學家用的是什麼尺子?

從視窗望去我可以判斷大街上的行人距離我多遠,這依靠的是周

圍的參照物和生活常識,要測量旗杆的高度可以把它放倒然後用尺子

量。然而對於天文學家來說,這些方法全都是遙不可及——的確是遙

不可及,天文學家的工作就是研究那些遙不可及的天體。那麼,天文

學家是如何測量距離的呢?

從地球出發

首先來說說視差。什麼是視差呢?視差就是觀測者在兩個不同位

置看到同一天體的方向之差。我們來做個簡單的實驗:伸出你的右手

拇指,交替閉合和睜開雙眼,你會發現拇指向對於背景左右移動。這

就是視差。在工程上人們常用三角視差法測量距離。如圖,如果我們

測量出∠α、∠β和兩角夾邊a(稱作基線), 那麼這個三角形就可以

被完全確定。

天體的測量也可以用三角視差法。它的關鍵是找到合適的邊長a——

因為天體的距離通常是很大的——以及精確測量角度。

我們知道,地球繞太陽作週年運動,這恰巧滿足了三角視差法的條

件:較長的基線和兩個不同的觀測位置。試想地球在軌道的這一側和另

一側,觀測者可以察覺到恆星方向的變化——也就是恆星對日-地距離

的張角θ(如圖)。圖中所示的是周年視差的定義。通過簡單的三角學

關係可以得出:

r=a/sinθ

由於恆星的周年視差通常小於1°,所以(使用弧度制)sinθ≈θ。如

果我們用角秒錶示恆星的周年視差的話,那麼恆星的距離r=206 265a/θ。

通常,天文學家把日-地距離a稱作一個天文單位(a.u.)。只要測量

出恆星的周年視差,那麼它們的距離也就確定了。當然, 周年視差不

一定好測。 第谷一輩子也沒有觀測的恆星的周年視差——那是受當時

的觀測條件的限制。

天文單位其實是很小的距離,於是天文學家又提出了秒差距(pc)

的概念。也就是說,如果恆星的周年視差是1角秒(1/3600秒),那麼

它就距離我們1秒差距。很顯然,1秒差距大約就是206265天文單位。

遺憾的是,我們不可能把周年視差觀測的相當精確。現代天文學使

用三角視差法大約可以精確的測量幾百秒差距內的天體,再遠,就只好

望洋興嘆了。

星等的關係

星等是表示天體相對亮度的數值。我們直接觀測到的星等稱為視星

等,如果把恆星統一放到10秒差距的地方,這時我們測量到的視星等就

叫做絕對星等。視星等(m)和絕對星等(m)有一個簡單的關係:

5lg r=m-m+5

這就意味著,如果我們能夠知道一顆恆星的視星等(m) 和絕對星

等(m),那麼我們就可以計算出它的距離(r)。不消說,視星等很好

測量,那麼絕對星等呢?很幸運,通過對恆星光譜的分析我們可以得出

該恆星的絕對星等。這樣一來,距離就測出來了。通常這被稱作分光視

差法。絕對星等是很有用的。天文學家通常有很多方法來確定絕對星等。

比如主星序重疊法。如果我們認為所有的主序星都具有相同的性質。那

麼相同光譜型的恆星就有相同的絕對星等。如果對照太陽附近恆星的赫

羅圖,我們就可以求出遙遠恆星的絕對星等,進而求出距離。

造父變星是一種性質非常奇特的恆星。所謂變星是指光度週期性變

化的恆星。造父變星的獨特之處就在於它的光變週期和絕對星等有一個

特定的關係(稱為周光關係)。通過觀測光變週期就可以得出造父變星

的絕對星等。有了絕對星等,一切也就好說了。

造父變星有兩種:經典造父變星和室女座w型造父變星, 它們有不

同的周光關係。天琴座的rr型變星也具有特定的周光關係,因此也可以

用來測定距離。這種使用變星測距的方法大致可以測量108秒差距的恆星。

向紅端移動

人們觀測到,更加遙遠的恆星的光譜都有紅移的現象,也就是說,

恆星的光譜整個向紅端移動。造成這種現象的原因是:遙遠的恆星正在

快速的離開我們。根據多普勒效應可以知道,離我們而去的物體發出的

光的頻率會變低。

2023年,哈勃(hubble,e.p.)提出了著名的哈勃定律,即河外星系的視

向退行速度和距離成正比:v=hd。這樣,通過紅移量我們可以知道星

體的推行速度,如果哈勃常數h確定,那麼距離也就確定了(事實上,

哈勃太空望遠鏡的一項主要任務就是確定哈勃常數h)。

這樣,我們就可以測量到這個可觀測宇宙的邊緣了。

回到地球

不過還是有一個問題,這種天文學的測量如同一級一級的金字塔,

那麼金字塔的地基——天文單位到底是多少呢?如果測量不出天文單位,

其他的測量就都成了空中樓閣。

天文單位的確是天文測量的基石。20世紀60年代以前,天文單位也

是用三角測量法測出的,在這之後,科學家使用雷達測量日-地距離。

雷達回波可以很準確的告訴我們太陽裡我們有多遠,這樣一來,天文學

家就可以大膽的測量遙遠的星辰了。

補充一下質量:

天體測量學方法是在目標恆星(也就是要測量行星的母星)周圍直徑1度範圍(這個範圍相當於我們看月亮的大小)內選擇幾顆恆星作為一個穩定的參考系,然後仔細測定目標恆星由於受到行星運動干擾而產生的相對於這個參考系細微的運動軌跡。如果在30光年遠處觀測太陽,由於木星和土星的引力作用,就會產生這種運動。這種觀測是二維的,因而可以測出行星軌道的傾角,從而測出準確的行星質量。

太空中,離地球幾萬光年的星球人類是怎麼測量的 40

7樓:匿名使用者

通過大型的射電望遠鏡和空間望遠鏡觀測的。例如美國新墨西哥州的綜合孔徑射電望遠鏡和哈勃太空望遠鏡。都可以觀測到幾萬光年外的星球。但是恆星更容易觀測。

8樓:michael的天使

這就是人類悲催的地方,我們的探測技術達不到宇宙級別,所以我們現在接受到的星系和星球的光影資訊是它們很多年前留下的,現在什麼樣還要再等那麼久才能接收到

離我們幾百億光年的星球,我們是怎麼測出這個距離的?

9樓:匿名使用者

首先離我們最遠最遠距離的天文物質是137億光年左右,即宇宙大**

時刻開始。而且大**之初是沒有星體和星系的,因而不可能有距離我們幾百億光年的星球,至少現在還沒發現。

對於距離比較近的恆星,可以利用恆星的視差來測定(適用於500光年以內),這種方法比較精確。

對於更加遠的天體,就用造父變星的光變週期法來測定,這種方法也是比較精確的(適用範圍在1000萬光年左右

對於1000萬光年以上的天體,就分辨不出造父變形了,那就可以使用i型超新星法來測定(i型超新星爆發的時候亮度基本上都在一個值附近),或者使用光譜紅移的方法。

不過兩者相比之下前者更加精確,誤差在10%-20%之間。就是能夠這樣測定距離的星系比較少。後面的一種方法對於任何星系都適用,就是誤差比較大,有50%左右,也是沒有辦法的辦法。

10樓:麥麥

這個是依靠天文望遠鏡,然後參照離我們近的星球,再通過觀察到的景象(某星球百億年前)來推演的。

我們人類怎樣算出恆星,行星的大小,質量等資料的

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