Hur beräknar jag massa och densitet på en okänd planet?

Jag har läst att en kropps massa är densamma överallt i universum. Enheten för massa är ju kg och för densitet kg/m3. Om jag befinner mig som astronaut på en okänd planet och finner ett nytt ämne vars massa och densitet jag vill beräkna. Kan jag göra det på den okända planeten eller måste jag åka tillbaka till jorden för att det ska bli korrekta beräkningar?

Frågan ställdes 2023-06-09 av Pähr, 57 år.

Massa är ett mått på ”materiemängd”, mängden protoner, neutroner och elektroner i ett objekt (om vi pratar om vanliga vardagliga föremål). Det finns ingen anledning att tro att dessa är olika på olika planeter, alla atomslag i det periodiska systemet som finns på jorden tycks finnas i alla stjärnor och galaxer.

I princip skulle man kunna räkna de olika atomerna och multiplicera med massan för varje atomslag från ett tabellverk. Det låter dock jobbigt även om man i vissa jordiska laboratorier börjar kunna göra det nu. Enklare vore att jämföra objektets vikt med vikten av något känt föremål. Bäst vore att använda en balansvåg med en (på jorden) välkalibrerad viktsats så slipper man bry sig om hur stor tyngdaccelerationen är på platsen. För att beräkna volymen kan man sänka ner föremålet i ett kärl fyllt med vätska ända upp till kanten och med ett litermått mäta upp hur mycket av vätskan som rinner över kanten. Massan delat med volymen ger dig sedan densiteten.

Du slipper alltså resa tillbaka till jorden för att göra dessa mätningar.

Frågan besvarades av Bengt Edvardsson, universitetslektor vid avdelningen astronomi och rymdfysik, institutionen för fysik och astronomi.