行星是巨大的天體，所以在物理上稱它們的重量是幾乎不可能的，我們并沒有像一個地球或木星大小的秤。因此，實現這一任務的唯一方法是通過理論方法來測量。聽起來有點難……有多少求知欲強的人自願承擔這個宇宙任務？

圖解：木星的大小比太陽小一個數量級（×0.10045），但仍比地球大一個數量級（×10.9733），大紅斑大約有二到三個地球大（數量級相同）。

這個理論方法由物理學組成。事實證明，這個方法非常簡單，幾乎完全取決于地心引力。

科學的方法

當你站在秤上面時，秤測量的是地球引力對你的引力有多大，而地球引力的大小不僅取決于你的體重，還取決于地球的重量。行星越重，它的引力就越大，所以科學家可以通過測量地球對另一個物體的引力來測量地球的重量。

圖解：萬有引力使行星按照自身的軌道圍繞太陽運轉

首先，我們來确定地球的質量。牛頓萬有引力定律告訴我們，兩個物體之間的引力與它們的質量之積除以它們質心之間距離的平方成正比。為了簡化計算，我們假設它們的地理中心是它們的質心(星體最大質量存在的點)。

既然我們知道地球的半徑，我們就可以用牛頓萬有引力定律來計算地球對物體的引力，即，它在地球表面的重量，用地球半徑作為距離變量。

測量質量

通過觀察行星引力對衛星軌道的影響，可以計算出行星的重量。行星和衛星之間的引力取決于這兩個物體的質量和它們之間的距離。行星越重，引力就越大。

計算出行星與衛星之間的距離以及完成一次公轉所需的時間後，就可以很容易地計算出行星的重量。誰能想到，用數學和物理就能如此簡單地完成看似不可能完成的測量外太空物體的任務呢?

圖解：兩個物體互相吸引

行星質量是對類行星物體質量的測量。太陽系内行星通常以天文系統單位來測量，以太陽質量(M☉)為質量單位。在太陽系外行星的研究中，對于大型氣态巨行星的測量，通常以木星的質量(MJ)為單位；對于較小的岩石類類地行星，通常以地球的質量(M⊕)為單位。

圖解：内行星，水星、金星、地球和火星，大小的比較。

太陽系内行星的質量是編制星曆表的一個調整參數。計算行星質量的方法有三種變化:

如果這顆行星有天然衛星，它的質量可以用源自于開普勒第三定律的牛頓萬有引力定律來計算，其結果包括行星和衛星的質量。所以早期便可以以太陽質量為單位測量木星的質量。

行星的質量可以從它對其他行星軌道的影響中推斷出來。1931年至1948年，這種方法的錯誤應用導緻了對冥王星質量的錯誤計算。

可以使用從空間探測器軌道收集的影響數據來測量。例如，前往外行星的旅行者号探測器和前往水星的信使号宇宙飛船。

圖解：信使号攝得的水星照片，這一個地區從未被水手10号探測過，距離水星地面約為27,000公裡（17,000英裡）

此外，還有許多其他方法可以給出合理的近似值。例如，對于在自身軸上旋轉得非常快的潛在矮行星瓦盧納，和矮行星哈默亞，通過一些計算，我們可以限制物體的密度。因此，如果知道物體的大小，就可以确定質量的極限。

參考資料

1.Wikipedia百科全書

2.天文學名詞

3. sciabc-土星使者LTT

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