Արեգակի զանգված (անգլ.՝ solar mass) (M), աստղագիտության մեջ ընդունված զանգվածի միավոր, որը մոտավորապես հավասար է 2×1030 կգ։ Հաճախ օգտագործվում է այլ աստղերի, ինչպես նաև աստղակույտերի, միգամածությունների, գալակտիկաների ու սև խոռոչների զանգվածներն արտահայտելու համար։ Մոտավորապես հավասար է արեգակի զանգվածին, որը կազմում է երկու նոնիլիոն (կարճ սանդղակով) կամ երկու կվինտիլիոն (երկար սանդղակով) կիլոգրամ։

Ձախից դեպի աջ՝ Արեգակը (փոքրիկ, թույլ կետը ձախից հեռվում, որը գրեթե չի երևում), Ատրճանակ աստղը, Ռո Կասիոպեյան, Բետելգեյզեն և Մեծ Շան VY-ն։ Յուպիտերի ( 5.23 ԱՄ) և Նեպտունի ( 30.01 ԱՄ) ուղեծրերն ընդգրկված են համեմատության համար։
M = (1.98847±0.00007)×1030 կգ

Արեգակի զանգվածը կազմում է Երկրի զանգվածի մոտավորապես 333000 անգամ բազմապատիկը կամ 1047 անգամ Յուպիտերի զանգվածի բազմապատիկը։

Չափման պատմությունԽմբագրել

Գրավիտացիոն հաստատունի արժեքն առաջին անգամ դուրս է բերվել 1798 թվականին Հենրի Կավենդիշի կատարած հաշվարկներից՝ պտտման հավասարակշռությամբ[1]։ Նրա ստացած արժեքն այժմյան արժեքից տարբերվում է միայն 1% -ով, բայց այդքան էլ ճշգրիտ չէր[2]։ Արեգակի ցերեկային պարալաքսը ճշգրիտ հաշվարկվել էր 1761 և 1769 թվականներին Վեներայի տարանցումների ժամանակ[3]՝ կազմելով 9″ (9 արքվայրկյան, համեմատած մերօրյա 8.794148 արժեքի հետ)։ Ցերեկային պարալաքսի արժեքից ելնելով կարելի է որոշել արեգակի հեռավորությունը Երկրից[4][5]։

Արեգակի զանգվածի առաջին հայտնի հաշվարկը կատարել է Իսահակ Նյուտոնը[6]։ Իր «Բնական փիլիսոփայության մաթեմատիկական սկզբունքները» (1687) աշխատության մեջ նա ներկայացրել էր, որ Երկրի զանգվածի հարաբերությունն արեգակին հավասար է մոտավորապես 128700։ Հետագայում նա պարզել է, որ իր ստացած արժեքը հիմնված է արեգակի պարալաքսի սխալ արժեքի վրա, որն ինքն օգտագործել էր արեգակի հեռավորությունը չափելու համար։ «Սկզբունքներ»-ի երրորդ հրատարակության մեջ նա ուղղել է իր հաշվարկած հարաբերությունը՝ դարձնելով այն 1169282։ Արեգակնային պարալաքսի ներկայիս արժեքն ավելի փոքր է, և հանգեցնում է գնահատված զանգվածի 1332946 հարաբերակցության[7]։

Որպես չափման միավոր արեգակի զանգվածը կիրառվել է նախքան աստղագիտական միավորի ու գրավիտացիոն հաստատունի ճշգրիտ հաշվարկումը։ Դա տեղի է ունեցել այն պատճառով, որ արեգակնային համակարգի մեկ այլ մոլորակի հարաբերական զանգվածը կամ երկու կրկնակի աստղերի համակցված զանգվածը կարելի է հաշվել արեգակի զանգվածի միավորներով՝ ելնելով հենց ուղեծրային շառավղից և մոլորակի կամ աստղերի սիդերիկ պարբերությունից, օգտագործելով Կեպլերի երրորդ օրենքը։

ՀաշվարկԽմբագրել

Արեգակի զանգվածն ուղղակիորեն հնարավոր չէ չափել, դրա փոխարեն այն հաշվարկվում է այլ չափելի գործոններից՝ օգտագործելով կենտրոնական զանգվածի շուրջ պտտվող փոքր մարմնի սիդերիկ պարբերության հավասարումը[8]։ Տարվա երկարությունից կախված՝ Երկրից մինչև արեգակ հեռավորությունը (աստղագիտական միավոր կամ ԱՄ), գրավիտացիոն հաստատունը (G), արեգակի զանգվածը հաշվարկվում է՝ լուծելով Կեպլերի երրորդ օրենքը[9][10]

 

Գրավիտացիոն հատատունի արժեքը դժվար է հաշվել և այն հայտնի է միայն սահմանափակ ճշգրտությամբ (տե՛ս Կավենդիշի փորձը)։ Հաստատունի արժեքը բազմապատկած օբյեկտի զանգվածով (որը կոչվում է ստանդարտ գրավիտացիոն պարամետր) արեգակի և մի քանի այլ մոլորակների համար հայտնի է ավելի մեծ ճշգրտությամբ, քան միայն գրավիտացիոն հաստատունն ինքը[11]։ Արդյունքում՝ արեգակի զանգվածը միավորների աստղագիտական համակարգում օգտագործվում է որպես ստանդարտ զանգված։

ՓոփոխությունԽմբագրել

Իր միջուկում տեղի ունեցող ջերմամիջուկային ռեակցիաների (որոնք հանգեցնում են ճառագայթման էներգիայի արձակման), ինչպես նաև արեգակնային քամու հետ նյութի արտանետման պատճառով արեգակը կորցնում է իր զանգվածը։ Տարեկան այն զրկվում է մոտավորապես (2–3)×10−14 արեգակնային զանգվածից[12]։ Զանգվածի կորստի չափն աճելու է, երբ արեգակը մուտք գործի կարմիր հսկա փուլ, հասնելով (7–9)×10−14 M y−1, երբ կբարձրանա կարմիր հսկա ճյուղի գագաթ։ Սա բերելու է հսկաների ասիմպտոտիկ ճյուղի 10−6 M y−1 կորստին, նախքան այն կհասնի 10−5 to 10−4 M y−1 ծայրակետին ու կառաջացնի մոլորակային միգամածություն։ Մինչև սպիտակ թզուկ դառնալն արեգակը կորցրած կլինի իր նախնական զանգվածի 46% -ը[13]։

Արեգակը զանգված է կորցրել իր ձևավորման ժամանակից ի վեր։ Դա տեղի է ունենում գրեթե հավասար քանակությամբ երկու գործընթացների միջոցով։ Նախ, արեգակի միջուկում ջերմամիջուկային ռեակցիայի միջոցով ջրածինը վերածվում է հելիումի, մասնավորապես՝ պրոտոն-պրոտոնային ցիկլով, և այս ռեակցիան էներգիայի է վերածում որոշակի զանգված՝ գամմա ճառագայթային ֆոտոնների տեսքով։ Այս էներգիայի մեծ մասը փայլելու միջոցով հեռանում է արեգակից։ Երկրորդ, արեգակի մթնոլորտի գերէներգետիկ պրոտոններն ու էլեկտրոնները ուղղակիորեն դուրս են մղվում արտաքին տիեզերք արեգակնային քամու ու արևապսակի արտանետումների տեսքով[փա՞ստ]։

Գլխավոր հաջորդականություն մտնելու պահին արեգակի սկզբնական զանգվածը հայտնի չէ[14]։ Ներկայի հետ համեմատած՝ արեգակը նախկինում զանգվածի ավելի մեծ կորուստներ է ունեցել և գլխավոր հաջորդականության մեջ գտնվելու ժամանակահատվածում հնարավոր է կորցրած լինի իր սկզբնական զանգվածի 1–7%-ը[15]։ Աստղակերպերի ու գիսաստղերի ազդեցության արդյունքում այն զանգվածի չնչին ավելացումներ է ունենում։ Այնուամենայնիվ արեգակին է պատկանում արեգակնային համակարգության ընդհանուր զանգվածի 99.86% -ը, և այս ազդեցությունները չեն կարող փոխհատուցել ճառագայթման և արտանետման արդյունքում կորցրած զանգվածը [փա՞ստ]։

Հարակից միավորներԽմբագրել

Մեկ արեգակնային զանգվածը M կարելի է փոխակերպել հարակից միավորների[16]

Հաճախ օգտագործվում է նաև Հարաբերականության ընդհանուր տեսության մեջ երկարության կամ ժամանակի միավորներում զանգված արտահայտելու համար։

Արեգակնային զանգվածի պարամետրը (G·M), ինչպես նշված է միջազգային աստղագիտական միության I աշխատանքային խմբում, ունի հետևյալ հաշվարկները[17]

  • 1.32712442099×1020 m3s−2 (Երկրակենտրոն կոորդինատային ժամանակ-համատեղելի)
  • 1.32712440041×1020 m3s−2 (Բարիկենտրոն դինամիկ ժամանակ-համատեղելի)

Տես նաևԽմբագրել

ԾանոթագրություններԽմբագրել

  1. Clarion Geoffrey R.։ «Universal Gravitational Constant»։ University of Tennessee Physics։ PASCO։ էջ 13։ Վերցված է 11 April 2019 
  2. Holton, Gerald James, Brush, Stephen G. (2001)։ Physics, the human adventure: from Copernicus to Einstein and beyond (3rd ed.)։ Rutgers University Press։ էջ 137։ ISBN 978-0-8135-2908-0 
  3. Pecker, Jean Claude, Kaufman, Susan (2001)։ Understanding the heavens: thirty centuries of astronomical ideas from ancient thinking to modern cosmology։ Springer։ էջ 291։ Bibcode:2001uhtc.book.....P։ ISBN 978-3-540-63198-9 
  4. Barbieri Cesare (2007)։ Fundamentals of astronomy։ CRC Press։ էջեր 132–140։ ISBN 978-0-7503-0886-1 
  5. «How do scientists measure or calculate the weight of a planet?»։ Scientific American (անգլերեն)։ Վերցված է 2020-09-01 
  6. Cohen I. Bernard (May 1998)։ «Newton's Determination of the Masses and Densities of the Sun, Jupiter, Saturn, and the Earth»։ Archive for History of Exact Sciences 53 (1): 83–95։ Bibcode:1998AHES...53...83C։ JSTOR 41134054։ doi:10.1007/s004070050022 
  7. Leverington David (2003)։ Babylon to Voyager and beyond: a history of planetary astronomy։ Cambridge University Press։ էջ 126։ ISBN 978-0-521-80840-8 
  8. «Finding the Mass of the Sun»։ imagine.gsfc.nasa.gov։ Վերցված է 2020-09-06 
  9. December 2018 Marcus Woo 06։ «What Is Solar Mass?»։ Space.com (անգլերեն)։ Վերցված է 2020-09-06 
  10. «Kepler's Third Law | Imaging the Universe»։ astro.physics.uiowa.edu։ Վերցված է 2020-09-06 
  11. «CODATA Value: Newtonian constant of gravitation»։ physics.nist.gov։ Վերցված է 2020-09-06 
  12. Carroll, Bradley W.; Ostlie, Dale A. (1995), An Introduction to Modern Astrophysics (revised 2nd տպ.), Benjamin Cummings, p. 409, ISBN 0201547309. 
  13. Schröder, K.-P.; Connon Smith, Robert (2008), «Distant future of the Sun and Earth revisited», Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 386 (1): 155–163, doi:10.1111/j.1365-2966.2008.13022.x 
  14. «Lecture 40: The Once and Future Sun»։ www.astronomy.ohio-state.edu։ Վերցված է 2020-09-01 
  15. Sackmann, I.-Juliana; Boothroyd, Arnold I. (February 2003), «Our Sun. V. A Bright Young Sun Consistent with Helioseismology and Warm Temperatures on Ancient Earth and Mars», The Astrophysical Journal 583 (2): 1024–1039, doi:10.1086/345408 
  16. «Planetary Fact Sheet»։ nssdc.gsfc.nasa.gov։ Վերցված է 2020-09-01 
  17. «Astronomical Constants : Current Best Estimates (CBEs)»։ Numerical Standards for Fundamental Astronomy։ IAU Division I Working Group։ 2012։ Արխիվացված է օրիգինալից 2016-08-26-ին։ Վերցված է 2018-06-28