Стало интересно. Как узнают массу планеты/звезды? Относительно Земли? Объем умножают на среднюю плотность?

Answer 1

Если есть спутники - то можно легко вычислить, зная расстояние от планеты до спутника и время обращения. Если нет то сложне, но тоже можно, по гравитационным возмущениям других планет.
Массу звезды можно вычислить, зная светимость (существует зависимость между массой и светимостью) .
Все цифры при расчете получаются в килограммах (если считать в системе СИ) . К массе Земли/Солнца приводят просто для наглядности, что бы было с чем сравнивать. Т. к. если сказать "масса планеты Х - стопицот тыщ квинтилионов КГ" то это ни о чем не скажет, а если сказать - в два/пять/триста раз больше, чем Земля - гораздо понятне.

Answer 2

1. измеряют массу земли. для этого измеряют силу F гравитационного притяжения между двумя телами известной массы m1 и m2, находящихся на известном расстоянии r друг от друга (первым это сделал английский ученый Генри Кавендиш в 1797г) и из формулы закона всемирного тяготения вычисляют G=Fr^2/m1m2. но из этого же закона ускорение свободного падения равно g=GMз/R^2, зная G, радиус земли R (определен градусными измерениями на поверхности земли) и g (измеряется инструментально) можно найти массу земли Mз=6*10^24кг.
2. измеряют массу луны. земля и луна образуют систему вращающуюся вокруг общего центра масс - барицентра. при таком движении отношение расстояний R1/ R2 земли и луны до барицентра обратно пропорционально массам Мл/Мз . R1 и R2 определены при помощи астрономических измерений и оказалось что R1/R2=81, 3, тогда Мл=Мз/81, 3=7, 35*10^22кг.
3. теперь можно определить массу планеты у которой есть наблюдаемый спутник по 3 закону Кеплера. Tл^2 (Mз+Mл) /Tс^2 (Mп+m) =a (л) ^3/a (с) ^3, где Тл и Тс - периоды обращения луны вокруг земли и спутника вокруг планеты, Мп - масса планеты, m - масса спутника которой можно пренебречь, а (л) и а (с) - большие полуоси орбит луны и спутника.
4. массу планет у которых нет спутников измеряют по возмущениям которые они вносят в движение других планет или комет и астероидов. но это несколько сложно.
5. масса солнца тоже может быть определена из 3 закона Кеплера. для систем солнце-земля и земля-луна имем a (з) ^3/Tз^2 (Mс+Mз) =a (л) ^3/Tл^2 (Mз+Mл) . все величины кроме массы солнца Мс известны.