本文參加百家號 #科學了不起# 天文航天系列徵文賽。
這其實是件相當酷的事情。
牛頓憑藉著他萬有引力的理論而聞名世界。他證實了兩個物體間的吸引力是可以通過兩個物體的質量、他們距離的平方以及萬有引力常數計算得出的。當你把一個蘋果放在天平上，你其實是在測量蘋果和地球之間的力。蘋果的質量是取決於它和地球兩者的質量，如果地球的質量不同了，蘋果在地球上的質量也會改變。
所以，一旦我們測出了蘋果的重量，就可以回過頭來。我們可以很容易轉換蘋果的重量來找到它的質量。我們也知道蘋果中心到地球中心的距離，因為我們知道地球有多大（我們先測出地球有多大是另一個故事了，當然也是有趣的一個）。有了這些數據，我們不知道的就是地球的質量和萬有引力常數了。如果我們知道了一個，我們就可以利用牛頓的方程來計算出另一個了。
卡文迪許是一位聰慧且富有的，但卻內向又古怪的十八世紀的科學家。他在科學領域有著相當多的突破性發現，但許多都沒有被發表出來。但是他發表了的發現中就有一個是萬有引力常數。這就看到啦，重力意味著所有物體間都存在著吸引力，並不只有行星和星星。所以你把一個大的沉的金屬球放在另一個大的沉的球體旁邊，他們之間也存在著吸引力。
當然了，相比於行星，對於350磅的金屬塊來說，這個吸引力是極其極其微小的，但它仍然是客觀存在的。一位叫John Michell的業餘科學家兼職牧師，他發明了一套相當精緻的裝置來測量這種微小的吸引力，並且死後將它留給了卡文迪許。在經歷了許多挫折和錯誤之後，卡文迪許設法開始了一個精確測量一對金屬球間引力的實驗。知道了引力、球的質量、它們之間的距離，卡文迪許能精確計算萬有引力常數。（以防好奇寶寶追問，萬有引力常數就是6.67*10-11m2/kg*s2）
知道了這個數字，我們就能為全世界解決質量等式。每次你站在浴室裡的稱上，你就可以測量行星的質量。如果我們知道你距離地球中心的距離，然後我們就能用牛頓的萬有引力等式算出來你所在的行星的質量。更進一步，一旦我們知道地球的質量，我們就可以用軌道觀測來計算月亮和太陽的質量，然後我們用它們的質量也能得到太陽系中其他行星的質量。這切的測量第一次可能成為現實是通過一位200年前的英國人 留下的瑣碎而精緻的遺產實現的。
行星質量是對類似行星物體的測量。在太陽系中，行星通常以天文系統單位測量的，質量單位是太陽質量(M☉)。在研究太陽系外行星時，對於大量氣體的巨型行星通常是以木星(MJ)做測量單位，對於較小的巖石地上行星通常以地球(M⊕)做測量單位。
在太陽系內行星的質量是在準備星曆表時校正後的參數。在如何計算行星質量中有三個變量：
如果一個行星有天然的衛星，它的質量可以用牛頓萬有引力定律計算，從而得出克卜勒三定律的概括內容，其中包括行星及其衛星的質量。這樣可以用太陽質量當單位來預先測量木星質量。
從一個行星對其他行星軌道的影響可以推斷出它的質量。在1931-1948年，這個方法的錯誤應用導致了對冥王星質量的錯誤計算。
可以使用從太空探測器軌道收集的數據。例如旅行者號對外行星的探測和信使號對水星的探測。
另外，許多其他方法也能給出合理的近似值。例如，瓦魯納這一潛在的矮行星，和豪邁這一矮行星一樣，在它的軸上快速旋轉。豪邁必須要有很大的密度，以防被離心力撕成碎片。通過一些計算，可以對物體密度設置限制。因此，如果已知一個物體的大小，一個對於質量的極限可以被確定。更多有關的詳細信息，請參看連結。
參考資料
1.WJ百科全書
2.天文學名詞
3. 他在狂笑-forbes
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