Sonnenmasse

Die Sonnenmasse, kurz M, ist eine astronomische Maßeinheit, die über die Masse der Sonne definiert wird. Sie beträgt

1 M_{\odot}=( 1{,}98892\ \pm\ 0{,}00025 )\ \times10^{30}\,\mathrm{kg}

Dies entspricht 332.946 Erdmassen.

Die Einheit wird verwendet, um die Masse kosmischer Objekte anzugeben, die größer bzw. massereicher als Planeten sind. Darunter fallen Sterne, Galaxien, Galaxienhaufen, Schwarze Löcher oder das Universum selbst.

Die meisten anderen Fixsterne („Sonnen“) haben Massen, die zwischen 0,1 und 10 Sonnenmassen betragen. Unser Zentralgestirn liegt also „im guten Durchschnitt“.

Die Sonnenmasse kann aus der Jahreslänge, der Entfernung Sonne–Erde (der Astronomischen Einheit – 1 AE) und der Gravitationskonstanten (G) berechnet werden:

M_\odot = \frac{4 \pi^2 \cdot (1\,\mathrm{AE})^3}{G\cdot(1\,\mathrm{y})^2}

Früher war weder die Astronomische Einheit noch die Gravitationskonstante genau bekannt und damit eine genaue Bestimmung der Sonnenmasse in Kilogramm unmöglich. Dagegen war die Bestimmung der Masse eines Planeten im Sonnensystem, in Einheiten der Sonnenmasse, leicht, wenn dieser von einem Mond umkreist wird. Für die Masse des Planeten konnte dann eine entsprechende Gleichung mit Abstand und Umlaufzeit seines natürlichen Satelliten und der Gravitationskonstante aufgestellt werden, in der wiederum die absolute Massenbestimmung schwierig war. Da aber die Größenverhältnisse und Umlaufzeiten der Umlaufbahnen im Sonnensystem schon bekannt waren, konnten aus den beiden Gleichungen die Massen verglichen und die Planetenmasse mit guter Genauigkeit in Einheiten der Sonnenmasse angegeben werden. Gleiches galt für Doppelsterne, deren Abstand über die kosmische Entfernungsbestimmung in Astronomischen Einheiten aber nicht absolut gemessen werden konnte. Deshalb setzte es sich durch, dass diese Massen kurzerhand in Sonnenmassen angegeben wurden (siehe auch: Gaußsche Gravitationskonstante). Heute ist die AE sehr genau bekannt, da man auf interplanetare Radarmessungen zurückgreifen kann. Auch ist die Gravitationskonstante G genau gemessen worden. Trotzdem blieb das Maß der Sonnenmasse – wie einiges andere in der Astronomie auch – als eine historische Konvention und wegen der oft handlicheren Zahlenwerte erhalten.

Sonnenmasse und verwandte Einheiten

Eine Sonnenmasse entspricht:


Auch ist es in der allgemeinen Relativitätstheorie geläufig, die Masse in Längeneinheiten anzugeben.

M_\odot \frac{G}{c^2} \approx 1{,}48~\mathrm{km}

Siehe auch

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