Conas Mais Phláinéid a Thomhas
Bíonn dúshláin agus iontais féin i gcónaí ag baint le staidéar a dhéanamh ar an gcruinne, agus ceann acu sin ná mais pláinéid a thomhas. Cé go bhfuil cuma shimplí air, bíonn prionsabail chasta fhisiceacha agus ionstraimí sofaisticiúla i gceist leis an bpróiseas seo. Pléifear san alt seo na modhanna éagsúla a úsáideann eolaithe chun mais pláinéid a thomhas, chomh maith leis an stair agus na fionnachtana tábhachtacha sa réimse seo.
Prionsabail Bhunúsacha maidir le Tomhas Mais Phláinéadach
Baineann an coincheap bunúsach maidir le mais phláinéid a thomhas le dlí na domhantarraingthe a mhol Isaac Newton sa 17ú haois. De réir dhlí na domhantarraingthe, tá an fórsa tarraingthe idir dhá réad comhréireach go díreach lena mais agus comhréireach go hinbhéartach le cearnóg an achair eatarthu. Is féidir an fhoirmle mhatamaiticiúil a chur in iúl mar seo a leanas:
[F = G \frac{m_1 m_2}{r^2} \]
Cá háit:
– Is é \(F \) an fórsa imtharraingthe,
– Is é \(G \) an tairiseach imtharraingteach,
– Is iad \(m_1 \) agus \(m_2 \) mais dhá réad,
– agus is é r an fad idir an dá réad.
Ag baint úsáide as an bprionsabal seo, is féidir linn mais phláinéid a astú ó fheiniméin éagsúla, amhail gluaiseacht na ngealach atá ag timpeallú an phláinéid nó rudaí eile a mbíonn tionchar ag domhantarraingt an phláinéid orthu.
Modhanna Díreacha: Breathnóireachtaí Gealaí agus Satailíte
Is é an modh is coitianta chun mais phláinéid a thomhas ná breathnú ar ghluaiseacht a ghealach nó a shatailítí nádúrtha. Teastaíonn sonraí ó eolaithe faoi gha agus tréimhse fithiseach an tsatailít chun mais an phláinéid a chinneadh .
Céimeanna Tomhais
1. Tomhas Ga an Fhithis:
Is é ga na fithise an fad ó lár an tsatailít go lár an phláinéid. De ghnáth, déantar é a thomhas i gciliméadair nó i méadair.
2. An Tréimhse Fithiseach a Chinneadh:
Is é an tréimhse fithiseach an t-am a thógann sé ar shatailít fithisiú a dhéanamh ar phláinéid uair amháin. De ghnáth, déantar é a thomhas i soicindí, uaireanta nó laethanta.
3. Ag baint úsáide as Tríú Dlí Kepler:
De réir Tríú Dlí Kepler, tá cearnóg thréimhse fithiseach satailíte i gcomhréir dhíreach le ciúb gha na fithise.
[T² = \frac{4π² r³}{G(M + m)}]
I gcás ina seasann T don tréimhse fithiseach, r don gha fithiseach, G don tairiseach imtharraingthe, M do mhais an phláinéid, agus m do mhais an tsatailít. I gcás pláinéid a bhfuil satailítí acu atá i bhfad níos lú ná a mais (m << M), is féidir an chothromóid seo a shimpliú mar seo a leanas:
[T² thart ar 4 π² r³}{GM]
4. Mais Phláinéid a Ríomh:
Agus T agus r ar eolas againn, is féidir mais an phláinéid (M) a ríomh mar:
[M \approx\frac{4π² r³}{GT²} \]
Ag baint úsáide as an modh seo, tá maiseanna na bpláinéad éagsúla inár nGrianchóras ríomhaithe go rathúil le cruinneas ard.
Modh Indíreach: Micrea-dhomhantarraingt agus a Éifeachtaí
Chomh maith le modhanna díreacha, tá modhanna indíreacha ann freisin chun mais phláinéid a thomhas, lena n-áirítear breathnuithe ar mhicri-dhomhantarraingt agus a héifeachtaí ar rudaí eile, amhail spásárthaí nó pláinéid eile atá ag dul thart.
Micrea-dhomhantarraingt
Baineann micrea-dhomhantarraingt le breathnú ar athruithe i dtraein nó i luas rudaí atá ag dul in aice le pláinéad. Mar shampla, nuair a théann spásárthach in aice le pláinéad, beidh athruithe i luas agus i dtreo an spásárthaigh mar thoradh ar dhomhantarraingt an phláinéid. Is féidir na hathruithe seo a thomhas go cruinn trí úsáid a bhaint as gléasanna braite ar an Domhan.
Ag baint úsáide as prionsabail imtharraingthe Newton, is féidir na sonraí seo a phróiseáil ansin chun mais an phláinéid a ríomh. Uirlis amháin a úsáidtear go minic chun athruithe i luas a thomhas ná bíoga raidió a sheoladh ó spásárthaí, a fhaightear ansin ar an Domhan. Soláthraíonn difríochtaí i minicíocht na gcomharthaí atá ag filleadh (ar a dtugtar éifeacht Doppler) faisnéis chruinn faoi athruithe i luas an spásárthaí.
Tionchar Idirphláinéadach
Bíonn tionchar ag domhantarraingt pláinéid ar fhithis pláinéid in aice láimhe freisin. Trí ghluaiseachtaí pláinéid in aice láimhe a bhreathnú agus trí na suaitheadh imtharraingthe a chruthaíonn siad a scrúdú, is féidir le heolaithe mais an phláinéid shuaite a ríomh. Sampla cáiliúil den mhodh seo is ea breathnóireacht ar shuaitheadh i bhfithis Úránas, rud a threoraigh réalteolaithe sa deireadh chuig fionnachtain Neiptiún i 1846.
Tomhas Mais Easphláinéid
Is dúshlán níos mó é mais eisphláinéid ( pláinéid lasmuigh dár nGrianchóras) a thomhas mar gheall ar a bhfad uathu agus teorainneacha na n-ionstraimí atá ar fáil. Mar sin féin, tá roinnt teicnící forbartha ag eolaithe chun na teorainneacha seo a shárú.
Modh Luas Gathach
Tá an modh treoluas gathach bunaithe ar phrionsabal Doppler, áit a mbíonn domhantarraingt pláinéid ina chúis le luas a réalta óstach a chreathadh. Bíonn tionchar aige seo ar speictream an tsolais a astaítear ón réalta, agus is féidir é seo a thomhas chun athruithe i luas gathach na réalta a fheiceáil mar gheall ar tharraingt imtharraingthe an phláinéid atá timpeall uirthi.
Trí staidéar a dhéanamh ar an patrún seo d’athruithe luais, is féidir mais an phláinéid a ríomh bunaithe ar mhais a réalta óstach. Tá an modh seo thar a bheith éifeachtach chun mais phláinéid ollmhóra gáis atá suite sách gar dá réaltaí óstacha a fhionnadh agus a thomhas.
Modh Idirthurais
Baineann an modh trasdula le breathnú ar an laghdú i solas na réalta a tharlaíonn nuair a théann pláinéad thar a réalta ónár bpeirspictíocht. Laghdaíonn an éifeacht seo go rithimiúil an méid solais a shroicheann muid, rud is féidir a thomhas chun mais an phláinéid a chinneadh. Más féidir méid an phláinéid a chomhcheangal le sonraí ón modh treoluas gathach, is féidir linn meastachán a fháil ar mhais an phláinéid.
Todhchaí agus Forbairt na Teicneolaíochta
Le dul chun cinn i dteicneolaíocht agus in ionstraimí breathnóireachta, amhail teileascóip níos cumhachtaí agus modhanna tomhais níos cruinne, táimid in ann mais phláinéid a thomhas níos mó agus níos mó le cruinneas gan fasach. Mar shampla, meastar go soláthróidh Teileascóp Spáis James Webb (JWST) a seoladh le déanaí tomhais níos cruinne ar eisphláinéid ná riamh.
Sna blianta amach romhainn, is dócha go bhfeicfimid forbairtí i dteicnící tomhais eile, amhail úsáid tonnta imtharraingthe nó teicneolaíochtaí nua nár shamhlaíomar go fóill.
Conclúid
Is éacht eolaíoch é mais phláinéid a thomhas a chomhcheanglaíonn prionsabail na fisice, breathnóireachtaí réalteolaíocha, agus teicneolaíocht chun cinn. Ó bhreathnú ar ghluaiseachtaí na ngealach agus na satailítí nádúrtha go modhanna indíreacha amhail micrea-dhomhantarraingt agus tionchar dhá phláinéad ar a chéile a úsáid, tá teicnící éagsúla tar éis ligean dúinn tuiscint níos doimhne a fháil ar ár gcruinne. De réir mar a théann an teicneolaíocht chun cinn, beidh tomhais maise pláinéadach ag éirí níos cruinne, rud a osclóidh an doras do fhionnachtana níos mó fós sa todhchaí.
Tá fiosracht an duine faoin gcruinne gan teorainn i ndáiríre , agus trí na modhanna tomhais éagsúla seo, táimid ag leanúint de réir a chéile ach go cinnte ag nochtadh na rúndiamhra atá i bhfolach sa chosmas.
