我們的地球有多重?太陽呢?科學家們連銀河系的質量都稱量出來了

如果只看銀河系的圖片,會發現銀河系就像一片煙雲,這一片煙雲能有多重呢?它的總質量遠超出我們的想象。

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我們生活在地球上,常常覺得地球都已經大得沒邊兒了,這個巨大的巖質星球直徑就達到了12,756公里,我們開車跑一天,通常也就跑1~2個省的長度,從我國坐飛機飛到美國也需要近10個小時,地球的質量為5.965×10^24公斤,或者說是近60萬億億噸,這主要是根據萬有引力公式中引力與質量成正比,與距離的平方成反比計算出來的,知道力的大小(測量)和距離(測量)就很容易求得地球的質量,再用質量除以體積就能知道地球的平均密度為5.52克/立方厘米。第一個稱量出地球質量的科學家是英國的卡文迪許,他用的就是這類的方法,當時得出的誤差並不大,去年美國科學家又重新稱量了地球的質量,比上面的數值略小一點,但相差不大。

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然而如此巨大的地球也只是太陽系中一顆較小的行星,木星、土星、天王星和海王星都要比地球的體積和質量更大,其中木星的體積是地球的1300倍,質量是地球的318倍。

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然而太陽質量和體積又比木星大了1000倍左右,太陽的體積是地球的130萬倍,質量是地球的33萬倍,約為1.9891×10^30千克,佔了整個太陽系可見物質總質量的99.86%,它的巨大已經讓人難以想象了。

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然而我們的太陽又只是銀河系數千億個恆星中的一個,我們看銀河系的圖片就像一片煙雲,太陽就是這片煙雲中的一粒塵埃,太陽的質量在銀河系恆星質量排名中屬於中等偏上,因為銀河系大部分恆星都是紅矮星和黃矮星,紅矮星質量在太陽的8~50%之間,黃矮星的質量在太陽的50~80%之間,但是也有很多恆星的質量是太陽的幾十倍甚至上百倍,所以我們也可以說太陽的質量在銀河系恆星中屬於中等,那麼這樣看的話,銀河系的總質量將是太陽的數千億倍。

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但是在這些恆星之外,還有行星衛星愛行星,小行星和彗星等,並且還有大量的星際塵埃,有些星雲的質量也高達太陽的數百甚至數萬倍,而且天文學家們認為可見物質只佔銀河系總質量的15%,另外85%是不可見的暗物質,所以銀河系的物質總質量並不是那麼容易計算的。

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但是天文學家們還是想到了一些測量銀河系質量的方法,比如通過銀河系邊緣恆星的質量、軌道速度、與銀心的距離來計算銀河系的總質量,這樣計算出來的銀河系總量約佔太陽質量的8000-9000億倍之間,去年又有美國天文學家認為可以用銀河系的衛星星系的運行情況來計算銀河系的總質量,比如距離銀河系很近的大麥哲倫星系和小麥哲倫星系,都會受到銀河系的強大引力作用,甚至會產生飛向銀河系的恆星流,那麼通過測量衛星星系以及恆星流的質量和角動量,也能間接測出銀河系的總質量,而且這種方法比測量銀河系外圓的恆星角動量相對更準確一些,計算結果發現銀河系的總質量大約為太陽質量的9500億倍以上,或者說接近1萬億倍,實在太大了。

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由於強大的引力場會影響附近空間的物質,所以銀河系也在吸引著附近的天體物質融入銀河系中,天文觀測發現有多個衛星星系正在銀河系的引力控制下融入銀河系中,因此我們也可以說銀河系的質量一直是處於增加中的,所以它的質量也會越來越大。

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