Защо Слънцето губи маса?

Слънцето предоставя на Земята светлина и топлина в продължение на милиарди години. Това е позволило на живота да възникне и да се развива на нашата малка планета.

Светлината идваща от Слънцето възниква благодарение на синтеза в неговото ядро. Водородните атоми се комбинират, за да произведат хелий и светлина. Светлината се произвежда, защото масата на атома на хелия е малко по-малка от масата на четирите водородни атома, които го образуват.

Както за първи път посочва Айнщайн, масата и енергията могат да се трансформират една в друга, така че загубата на маса означава натрупване на енергия под формата на светлина. Светлината се излъчва от Слънцето, затопля нашата Земя, но това означава също така, че с времето слънцето губи маса. С други думи Слънцето консумира маса, за да произвежда светлина.

Тъй като Слънцето губи маса, гравитационното му въздействие върху планетите постепенно отслабва. Слънцето не може да привлича и задържа планетите толкова силно, колкото е било преди, така че планетите се отдалечават малко по малко от Слънцето. Поне това е теорията.

Това отдалечаване на планетите е толкова малко, че е трудно да се измери. Има някои проучвания, които измерват ефекта за Земята, но резултатът не е особено точен. Обичайният метод за определяне на планетарното разстояние е да се измери времето на радиосигналите до тях и е трудно да се направи достатъчно точно, за да се определи променящата се маса на Слънцето.

Има обаче много по-добър начин да се измери точното разстояние до дадена планета. Просто като се изпрати космически кораб в орбита около нея. Когато космическият апарат „Касини“ беше поставен в орбита около Сатурн, астрономите използваха радиосигналите идващи от него, за да измерят позицията на Сатурн с точност до една миля (1 миля е 1,609 км).

Може да се направи точно измерване, защото се знае точно какъв сигнал идва от космическия кораб, така че всяка промяна в този сигнал показва как се движи космическият апарат. Когато космическата сонда Messenger беше поставена в орбита около Меркурий, астрономите използваха същата техника, за да измерят точната позиция на планетата. Използвайки данните натрупвани от седем години, учените сега могат да определят как движението на Меркурий се е променило с течение на времето. Те го направиха достатъчно точно, за да наблюдават отслабването на гравитационното привличане на Слънцето. Така беше установено, че привличането на Слънцето отслабва с около 0,4 трилионни от процента за година. Това става заради загубата на маса от Слънцето, дължаща се на ядрения синтез.

Меркурий отдавна се използва като тест за теорията на Айнщайн. Това е първото практическо потвърждение, че теорията за гравитацията на Айнщайн е вярна.