星球的質量是如何被「稱量」出來的？

對於星球質量的直接測量是相當困難的，世界上並沒有那樣的稱用來稱量星球的質量，即便能造出來，像太陽這樣溫度很高的星體，稱還未接觸到就已經融化了，因而通過探測器來環繞星球飛行，進而間接測量星球的質量顯得極為重要了。

探測器繞星球飛行

計算星球質量

要想知道星球的質量是如何被測出來的，還得先了解一下牛頓的萬有引力定律。根據牛頓的萬有引力的變形公式，星球的質量M的表達式可寫為。其中，G為萬有引力常量，數值為6.67×10-11N·m2/kg2，R為星球的半徑，T為探測器沿星球附近環繞的周期。因而，只要我們能測量到星球的半徑或者直徑，以及探測器沿星球附近環繞的周期，我們將很容易得出星球的質量。

從嚴格意義上來說，我們所見的星球都不是規則的球體，或多或少有一些「扁」，有點像橢球體。因此，在測量星體的半徑時只做近似測量，對於星球半徑的測量，可以直接在地球上通過測距儀來測算。

測量星球半徑

關於星球半徑的測量，我們可以在地球上的某一地點用一個測距儀測出地球上該點到星球的最頂端和最底端的距離L（如果星球離我們越遠，地球到星球頂端的長度L0的長度就越趨於地球到星球底端的長度L1，一般認為這兩者是相等的），很容易能知道在測量過程中，儀器所改變的角度θ。然後運用三角函數的數學知識就可以很輕易地計算出未知星球的半徑R了。

測量星球的質量只是近似值

當我們近似計算了星球的半徑之後，我們就可以將測量值帶入上述星球質量的表達式中，從而計算出星球的質量。從上面的分析中，不難看出測量出的星球半徑，星球外形的不規則等因素，最終得到的星球質量只是一個近似值。此外，即便測量的星球形狀是規則的球體，經過準確測得其半徑之後，用牛頓的萬有引力公式只能大致算出此星球的質量，要想更精確地得到星球的質量，我們還得依靠愛因斯坦的廣義相對論，這就是另外一個更複雜的話題了。

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