他の惑星の質量を見つけるのは注意が必要です。通常は、それらの月またはそれらを通過する宇宙船の軌道を測定することによって行われます。ドイツのボンにあるマックスプランク研究所のラジオ天文学者であるチームリーダーのデービッドチャンピオン博士は、次のように述べています。 「そして、以前の結果について独立したチェックを提供しました。これは惑星科学にとって素晴らしいことです。」
チャンピオンは、この新しい方法で惑星の質量を測定することで、将来の宇宙ミッションに必要なデータをフィードできると言います。質量は重力を生み出し、惑星の重力が惑星の周りのあらゆるものの軌道を決定するため、軌道のサイズと完了までにかかる時間の両方が、将来のミッションのより正確なナビゲーションに役立ちます。
新しい方法は、天文学者が定期的に電波の「ブリップ」を発する小さな回転星であるパルサーからの信号に対して行う補正に基づいています。
地球は太陽の周りを移動しており、この動きはパルサー信号がここに到着したときに正確に影響します。この影響を取り除くために、天文学者は、パルスが太陽系の重心、またはすべての惑星が周回する重心にいつ到達したかを計算します。太陽の周りの惑星の配置は常に変化するため、重心も動き回ります。その位置を計算するために、天文学者はすべての惑星が所与の時間にある場所の表（エフェメリスと呼ばれる）と、すでに測定されたそれらの質量の値の両方を使用します。これらの数値がわずかに間違っていて、重心の位置がわずかに間違っている場合、タイミングエラーの規則的な繰り返しパターンがパルサーデータに表示されます。
「たとえば、木星とその月の質量が間違っている場合、12年以上繰り返されるタイミングエラーのパターンが見られます。木星が太陽を周回するのにかかる時間です」とCSIRO天文学と宇宙科学のディックマンチェスター博士は述べました。しかし、木星とその月の質量が修正されると、タイミングエラーは消えます。これは、天文学者が惑星の質量を決定するために使用したフィードバックプロセスです。
4つのパルサーのセットからのデータは、水星、金星、火星、木星、土星をそれらの月とリングと比較するために使用されています。これらのデータのほとんどは、オーストラリア東部のCSIROのParkes電波望遠鏡で記録されたもので、一部はプエルトリコのArecibo望遠鏡とドイツのEffelsberg望遠鏡によるものです。質量は、宇宙船によって測定されたものと一致していました。木星系の質量、.0009547921（2）と太陽の質量の積は、パイオニアとボイジャーの宇宙船から決定された質量よりもはるかに正確であり、ガリレオ宇宙船の値と一致しますが、精度は劣ります。
新しい測定手法は、2億億トンの質量差、つまり地球の質量の0.003％、木星の質量の1千万分の1に敏感です。
「短期的には、宇宙船は個々の惑星に対して最も正確な測定を続けますが、パルサー技術は、宇宙船が訪れていない惑星や、惑星とそれらの月の結合質量を測定するのに最適です」とCSIROの研究チームの別のメンバーであるジョージホッブズ博士。
測定を繰り返すと、値がさらに改善されます。天文学者が7年間に20のパルサーのセットを観察した場合、それらは宇宙船より正確に木星の重さを測ります。同じことをする
土星には13年かかります。
「アインシュタインの一般相対性理論によって予測された重力波を狩るためにパルサーを使用しているため、天文学者はこの正確なタイミングを必要としています」ラジオ占星術。 「これらの波を見つけることは、パルサー信号のタイミングの微妙な変化を見つけることに依存しているため、太陽系の惑星の痕跡を含む、他のすべてのタイミング誤差の原因を考慮する必要があります。」
オーストラリア、ドイツ、イギリス、カナダ、アメリカの天文学者がこのプロジェクトに参加しています。
論文：パルサータイミングを使用して太陽系惑星の質量を測定する
ソース：マックスプランク
