Question

Как учёные определяют массу планет и звёзд?

Answer 1

Ученые определяют массы планет и звезд по законам физики и астрофизики. В основном это закон Всемирного тяготения открытый Исааком Ньютоном, когда получил "Яблоком" по "тыкве" - есть такой миф что Ньютон открыл его в селе во время вынужденного безделья.

Ученые определяют массу одиноких звезд по данным наблюдений - это спектральный класс звезды, это светимость, химический состав звезды, активность зезды и тд.

На орбите Земли находятся порядка десяти мощных телескопов и они дают массу

наблюдательных данных и в печати часто слышим "Сенсация - найдена звездная система, где имеетя семь планет близнецов Земли ...". Не думайте что их на самом деле увидели в телескоп - помешает дифракция света, а вот вычислить "на кончике пера", как у нас говорят ученые. Таким способом были открыты тысячи экзопланет.

Так что учите физику и астрофизику - в основе всего они!

Answer 2

Движение планет описывается законами Кеплера, которые были получены из наблюдений. А с учётом закона всемирного тяготения законы Кеплера связывают периоды обращения планет вокруг Солнца, их расстояния от Солнца (большие полуоси орбит) и массы этих планет и Солнца. Масса Солнца была определена из тех же законов Кеплера, но путём сравнения параметров движения Земли вокруг Солнца и Луны вокруг Земли, так как движение спутников подчиняется тем же законам; массы Земли и Луны уже были известны, - масса Земли была вычислена исходя из закона всемирного тяготения, а Луны - исходя из соотношения масс Земли и Луны и расстояний их центров от общего центра масс, барицентра, положение которого было вычислено по отклонениям в координатах Солнца и планет. Таким образом, отталкиваясь от известных масс Земли, Луны, Солнца, можно вычислить массы других планет.

Массы звёзд сначала были определены для двойных систем, опять же за основу брались наблюдения за движением их компонентов вокруг общего центра масс и законы Кеплера, с учётом расстояния до этой системы. Далее, когда были получены массы для звёзд из многих таких двойных систем, удалось установить зависимость массы от светимости звезды, что позволило оценивать массы и остальных звёзд по их светимости, которая в свою очередь определяется как по расстоянию до звезды (точнее по параллаксу), так и по спектру (по принадлежности к определённому спектральному классу).