Trên quy mô đáng kinh ngạc của vũ trụ, khối lượng của Mặt Trời hoàn toàn tương phản với khối lượng của Trái Đất. Trên thực tế, khối lượng của Mặt trời gấp khoảng 333.000 lần khối lượng của Trái đất, một con số đáng kinh ngạc. Sự chênh lệch khối lượng này không chỉ khiến Mặt trời trở thành trung tâm của hệ mặt trời mà còn đóng vai trò quan trọng trong hoạt động của vũ trụ.
Khối lượng của Mặt trời là khoảng 2×10³⁰ kilôgam, một con số mà chúng ta khó có thể hiểu được một cách thực sự.
Chúng ta đo khoảng cách từ Mặt Trời đến các thiên thể khác theo đơn vị thiên văn (AU) và khối lượng của Mặt Trời được coi là đơn vị chuẩn để ước tính khối lượng của các ngôi sao, cụm sao và lỗ đen khác. Chính vì khối lượng của Mặt Trời quá lớn nên nó có tác động rất lớn đến chuyển động của các thiên thể khác trong thiên hà của chúng ta.
Việc đo khối lượng của Mặt Trời đã có lịch sử lâu đời. Năm 1776, Henry Cavendish đã thành công trong việc tìm ra hằng số hấp dẫn bằng cách sử dụng một dụng cụ con lắc xoắn. Mặc dù dữ liệu của ông khác với giá trị đo lường hiện đại là 1%, nhưng nó đã đặt nền tảng cho sự hiểu biết của chúng ta về khối lượng của các thiên thể. Isaac Newton lần đầu tiên ước tính tỷ lệ khối lượng của Trái Đất và Mặt Trời trong tác phẩm Principia của ông xuất bản năm 1687.
Newton ban đầu ước tính tỷ lệ khối lượng của Trái Đất so với Mặt Trời là khoảng 1/28700, sau đó được sửa đổi thành khoảng 1/169282.
Với sự tiến bộ của công nghệ, hiểu biết của chúng ta về khối lượng của mặt trời ngày càng sâu sắc hơn. Dữ liệu hiện tại cho thấy khối lượng của mặt trời phải gấp 332.946 lần khối lượng của trái đất. Độ chính xác của những giá trị này có thể giúp chúng ta hiểu rõ hơn về các quy luật chi phối chuyển động của hệ mặt trời và thậm chí suy ra khối lượng của các ngôi sao khác.
Vì chúng ta không thể đo trực tiếp khối lượng của Mặt Trời nên các nhà khoa học tính toán khối lượng bằng các yếu tố có thể đo lường được. Ví dụ, dựa trên khoảng cách giữa Trái Đất và Mặt Trời và chu kỳ quỹ đạo của Trái Đất, ba định luật của Kepler có thể được sử dụng để tính khối lượng của Mặt Trời. Quá trình phức tạp này bao gồm việc xác định hằng số hấp dẫn, một hằng số khó đo lường và chỉ có thể thu được với độ chính xác hạn chế.
Khối lượng của Mặt Trời được xác định bằng cách quan sát chuyển động của các thiên thể khác nhau trong trường hấp dẫn của Mặt Trời.
Bây giờ, phép tính khối lượng của mặt trời có thể được biểu thị như sau:
M☉ = 4π² × (1 AU)³ / (G × (1 năm)²)
Công thức này cho thấy cách liên hệ khối lượng của Mặt trời với đơn vị thiên văn và hằng số hấp dẫn, giúp chúng ta hiểu rõ hơn về Vũ trụ.
Ngay cả với khối lượng này, Mặt Trời vẫn liên tục mất khối lượng. Quá trình này chủ yếu là do các phản ứng tổng hợp hạt nhân trong lõi của nó, giải phóng một lượng lớn năng lượng và các hạt tích điện, khiến nó dần mất khối lượng. Khối lượng bị mất mỗi năm vào khoảng 2-3×10^-14 M☉. Khi Mặt Trời bước vào giai đoạn sao khổng lồ đỏ, con số này sẽ tăng lên đáng kể, đạt khoảng từ 10^-5 đến 10^-4 M☉.
Trong giai đoạn Mặt trời trở thành sao lùn trắng, nó sẽ mất khoảng 46% khối lượng ban đầu.
Để hiểu rõ hơn về sự thay đổi này, chúng ta cần tập trung vào hai khía cạnh: thứ nhất, phản ứng tổng hợp hạt nhân của hydro bên trong mặt trời để tạo ra heli, giải phóng rất nhiều năng lượng trong quá trình này; thứ hai, gió mặt trời và sự phóng vật chất vành nhật hoa sẽ tạo ra sóng cao -các hạt năng lượng trực tiếp tới mặt trời. Không gian. Hai quá trình mất khối lượng này gần như bằng nhau.
Để hiểu được khối lượng của mặt trời, bạn cũng cần biết một số đơn vị liên quan. Sử dụng khối lượng của Mặt trời (M☉) làm tham chiếu, chúng ta thấy rằng 1 M☉ gần tương đương với 332.946 khối lượng Trái đất (ME) và 1.047,35 khối lượng Sao Mộc (MJ). Ngoài ra, trong thuyết tương đối, khối lượng thường được biểu thị bằng đơn vị chiều dài hoặc thời gian, điều này một lần nữa nhắc nhở chúng ta về tầm quan trọng của khối lượng trong hoạt động của vũ trụ.
Chúng ta tiếp tục đi sâu hơn vào những bí ẩn đằng sau Mặt trời và khối lượng của nó, từ đó giúp chúng ta hiểu sâu hơn về Vũ trụ. Trong tương lai, khi công nghệ quan sát được cải thiện, chúng ta sẽ khám phá thêm nhiều bí mật về ngôi sao này. Chúng ta có thể tưởng tượng được sự khác biệt về khối lượng như vậy sẽ ảnh hưởng thế nào đến sự hiểu biết của chúng ta về tương lai của Vũ trụ không?