Det är ett välkänt faktum att planeterna i solsystemet varierar avsevärt i storlek. Planeterna i det inre solsystemet är till exempel mindre och tätare än gas-/isjättarna i det yttre solsystemet. Och i vissa fall kan planeterna faktiskt vara mindre än de största månarna. Men en planets storlek står inte nödvändigtvis i proportion till dess massa. I slutändan har hur massiv en planet är mer att göra med dess sammansättning och densitet.
Så även om en planet som Merkurius kan vara mindre i storlek än Jupiters måne Ganymedes eller Saturnus måne Titan, är den mer än dubbelt så massiv som de är. Och även om Jupiter är 318 gånger så massiv som jorden, innebär dess sammansättning och densitet att den bara är 11,21 gånger så stor som jorden. Låt oss gå igenom planeterna en och en och se hur massiva de är, ska vi?
Mercury:
Mercury är solsystemets minsta planet, med en genomsnittlig diameter på 4879 km (3031,67 mi). Den är också en av dess tyngsta med 5,427 g/cm3, vilket är näst efter jorden. Som jordplanet består den av silikatsten och silikatmineraler och skiljer sig mellan en järnkärna och en silikatmantel och skorpa. Men till skillnad från sina jämnåriga (Venus, jorden och Mars) har den en onormalt stor metallisk kärna i förhållande till dess skorpa och mantel.
Tillsammans är Merkurius massa ungefär 0,330 x 1024 kg, vilket motsvarar 330 000 000 000 biljoner metriska ton (eller motsvarande 0,055 jordklot). I kombination med dess densitet och storlek har Merkurius en ytgravitation på 3,7 m/s² (eller 0,38 g).
Venus:
Venus, även känd som ”Jordens systerplanet”, har fått sitt namn på grund av att den har likheter i sammansättning, storlek och massa med vår egen planet. I likhet med jorden, Merkurius och Mars är den en jordplanet och därmed ganska tät. Med en densitet på 5,243 g/cm³ är den faktiskt den tredje tyngsta planeten i solsystemet (efter jorden och Merkurius). Dess genomsnittliga radie är ungefär 6 050 km, vilket motsvarar 0,95 jordklot.
Och när det gäller massa väger planeten hela 4,87 x 1024 kg, eller 4 870 000 000 000 biljoner ton. Inte överraskande motsvarar detta 0,815 jordklot, vilket gör den till den näst massivaste landplaneten i solsystemet. I kombination med dess densitet och storlek innebär detta att Venus också har en jämförbar gravitation med jorden – ungefär 8,87 m/s², eller 0,9 g.
Jorden:
Likt de andra planeterna i det inre solsystemet är jorden också en jordplanet, sammansatt av metaller och silikatstenar som differentieras mellan en järnkärna och en silikatmantel och skorpa. Av de terrestriska planeterna är den den största och tyngsta, med en genomsnittlig radie på 6 371,0 km och en medeldensitet på 5,514 g/cm3.
Och med sina 5,97 x 1024 kg (vilket motsvarar 5 970 000 000 000 000 000 biljoner ton) är jorden den mest massiva av alla jordiska planeter. I kombination med sin storlek och densitet upplever jorden den ytgravitation som vi alla känner till – 9,8 m/s², eller 1 g.
Mars:
Mars är den tredje största jordiska planeten och den näst minsta planeten i vårt solsystem. Liksom de andra består den av metaller och silikatstenar som differentieras mellan en järnkärna och en silikatmantel och skorpa. Men även om den är ungefär hälften så stor som jorden (med en genomsnittlig diameter på 6792 km eller 4220,35 mi) är den bara en tiondel så massiv.
I korthet har Mars en massa på 0,642 x1024 kg, vilket motsvarar 642 000 000 000 triljoner metriska ton eller ungefär 0,11 gånger jordens massa. I kombination med sin storlek och densitet – 3,9335 g/cm³ (vilket är ungefär 0,71 gånger jordens) – har Mars en ytgravitation på 3,711 m/s² (eller 0,376 g).
Jupiter:
Jupiter är den största planeten i solsystemet. Med en medeldiameter på 142 984 km är den tillräckligt stor för att rymma alla andra planeter (utom Saturnus) inuti sig själv, och tillräckligt stor för att rymma jorden 11,8 gånger om. Men med en massa på 1898 x 1024 kg (eller 1 898 000 000 000 000 000 biljoner ton) är Jupiter mer massiv än alla andra planeter i solsystemet tillsammans – 2,5 gånger mer massiv, för att vara exakt.
Som gasjätte har Jupiter dock en lägre total densitet än de jordiska planeterna. Dess medeltäthet är 1,326 g/cm, men detta ökar avsevärt ju längre man vågar sig mot kärnan. Och även om Jupiter inte har någon riktig yta skulle man, om man placerar sig i dess atmosfär där trycket är detsamma som jordens på havsnivå (1 bar), uppleva en gravitationskraft på 24,79 m/s2 (2,528 g).
Saturn:
Saturn är den näst största av gasjättarna; med en medeldiameter på 120 536 km är den bara något mindre än Jupiter. Den är dock betydligt mindre massiv än sin jovianska kusin, med en massa på 569 x 1024 kg (eller 569 000 000 000 000 000 biljoner metriska ton). Detta gör ändå Saturnus till den näst mest massiva planeten i solsystemet, med 95 gånger jordens massa.
Likt Jupiter har Saturnus en låg medeldensitet på grund av sin sammansättning. Med en genomsnittlig densitet på 0,687 g/cm³ är Saturnus faktiskt den enda planeten i solsystemet som är mindre tät än vatten (1 g/cm³). Men som alla gasjättar ökar naturligtvis densiteten avsevärt ju längre man kommer mot kärnan. I kombination med sin storlek och massa har Saturnus en ”ytgravitation” som bara är något högre än jordens – 10,44 m/s², eller 1,065 g.
Uranus:
Med en genomsnittlig diameter på 51 118 km är Uranus den tredje största planeten i solsystemet. Men med en massa på 86,8 x 1024 kg (86 800 000 000 000 biljoner ton) är den den fjärde mest massiva – vilket är 14,5 gånger jordens massa. Detta beror på dess genomsnittliga densitet på 1,271 g/cm3, vilket är ungefär tre fjärdedelar av Neptunus densitet. Mellan dess storlek, massa och densitet blir Uranus gravitation 8,69 m/s2, vilket motsvarar 0,886 g.
Neptunus:
Neptunus är betydligt större än jorden; med sina 49 528 km är den ungefär fyra gånger så stor som jorden. Och med en massa på 102 x 1024 kg (eller 102 000 000 000 000 biljoner metriska ton) är den också mer massiv – ungefär 17 gånger mer för att vara exakt. Detta gör Neptunus till den tredje mest massiva planeten i solsystemet, samtidigt som dess densitet är den största av alla gasjättar (1,638 g/cm3). Tillsammans ger detta en ytgravitation på 11,15 m/s2 (1,14 g).
Som du kan se varierar planeterna i solsystemet avsevärt när det gäller massa. Men när man tar hänsyn till deras variationer i densitet kan man se hur en planets massa inte alltid står i proportion till dess storlek. Kort sagt, även om vissa planeter kan vara några gånger större än andra, kan de ha många, många gånger mer massa.
Vi har skrivit många intressanta artiklar om planeterna här på Universe. Här finns till exempel Intressanta fakta om solsystemet, Vilka färger har planeterna, Vilka tecken har planeterna, Hur täta är planeterna och Vilken diameter har planeterna.
För mer information kan du läsa Nine Planets overview of the Solar System, NASA’s Solar System Exploration och använda den här webbplatsen för att ta reda på vad du skulle väga på andra planeter.
Astronomy Cast har avsnitt om alla planeter. Här är avsnitt 49: Mercury till att börja!