Naptömeg

A naptömeg (szimbóluma M_☉) a Nap tömege, ez a csillagászatban viszonyítási alap a csillagok és a náluk nehezebb égi objektumok tömegének szemléletessé tételéhez. Értéke 1,9891·10³⁰ kg, a Föld tömegének 332 950-szerese, a Jupiter tömegének 1047,56-szorosa. A csillagok tömege jellemzően 0,08–100 naptömeg közti érték.

${\displaystyle M_{\odot }=(1,98892\ \pm \ 0,00025)\ \times 10^{30}{\hbox{ kg}}}$^[1]

Értéke meghatározható, ha pontosan ismerjük az év hosszát, a Nap és a Föld távolságát (CsE) és a gravitációs állandó értékét.

A gravitációs állandót először Henry Cavendish mérte meg 1798-ban, torziós inga segítségével. A kapott eredmény mindössze 1%-kal tért el a ma használt értéktől.^[2] A Nap precíz naponkénti parallaxisát a Vénusz 1761-es és 1769-es átvonulásakor határozták meg,^[3] eredményként akkor 9 szögmásodpercet kaptak (az 1976-ban mért jelenleg használt értéke 8,794148 szögmásodperc). Ha ismert a naponkénti parallaxis, akkor a Föld alakjából meghatározható a Nap távolsága.^[4]

Isaac Newton volt az első, aki megbecsülte a Nap tömegét. Principia című munkájában a Föld és a Nap tömegének arányaként 1/28 700-at ír. Később felfedezte, hogy számításhoz használt napparallaxis értéke hibás. Így rossz eredményre jutott, amikor megpróbálta kiszámítani a Nap távolságát (1 CsE). A Principia harmadik kiadásában az újraszámolt 1/169 282 érték jelent meg. A napparallaxis értéke valójában még kisebb, a helyes tömegarány pedig 1/332 946.^[5]

A Nap tömege az életkorához viszonyítva lassan csökken. A tömegvesztés két különböző folyamat eredménye, a Nap mindkét folyamat során nagyságrendben hasonló mennyiséget veszít. Az egyik ilyen folyamat a magban lejátszódó magfúzió; a proton-proton ciklus során a csillag hidrogénkészlete héliummá alakul át. A tömeg-energia ekvivalenciábólkövetkezően a tömeg egy része energiává alakul. Ezt az energiát a Nap kisugározza. A második ilyen folyamat a napszél, vagyis elektronok és protonok kibocsátása az űrbe.