Что было бы безопаснее: удалить водород или добавить водород к нашему солнцу?

Если мы хотим безопасно продлить срок жизни нашей обитаемой зоны, будет ли безопаснее ввести ежегодный «налог» на внешний слой водорода нашего Солнца или ежегодную «субсидию» на внешний слой водорода нашего Солнца?

(осуществимость указанного налога/субсидии выходит за рамки этого вопроса)

Другой способ задать этот вопрос: если предположить, что ядро ​​Солнца осталось нетронутым, но его внешний слой водорода уменьшился наполовину, останется ли главная последовательность Солнца неизменной в течение более длительного времени?

Чтобы избежать появления белого карлика и связанной с ним плохой погоды, какой был бы идеальный момент для отмены налога и повторного субсидирования?

Я чувствую, что этот вопрос был бы более ясным без метафоры налогов/субсидий.
Я пытался подразумевать медленные осторожные изменения в течение длительного периода времени. Связанные вопросы/ответы, такие как «врезать Юпитер в солнце», не звучали для меня очень безопасно, хотя я мог ошибаться.
Стоит отметить, что количество энергии, необходимое для удаления массы нашего Солнца, чтобы поддерживать его постоянную мощность, было бы гораздо более трудоемким, чем перемещение Земли.

Ответы (2)

Моя рефлекторная реакция состоит в том, что ваш единственный вариант — удалить кусок массы с внешней части Солнца.

Солнце будет реагировать (по шкале времени Кельвина-Гельмгольца), сжимаясь и становясь менее ярким, потому что температура ядра менее массивной звезды ниже. Это продлит срок ее жизни на главной последовательности, потому что только центральные части звезды участвуют в подпитке ядерного горения. Ядро отделено от хорошо перемешанной внешней конвективной оболочки устойчивой радиационной зоной.

Поскольку солнечная эволюция по умолчанию включает в себя постепенное увеличение яркости с течением времени, возможно, что масса может извлекаться с нужной скоростью, чтобы поддерживать постоянную яркость Солнца. Это звучит как интересный расчет.

Альтернатива добавления «топлива» в виде водорода не сработает. Светимость Солнца увеличится из-за увеличения его массы и повышения температуры в центре. Однако, поскольку новое топливо не может быть подмешано в активную зону (конвекцией смешивается только внешняя часть), срок службы главной последовательности будет уменьшен.

Хорошо, это подтверждает то, что я думал изначально. Продолжая эту линию вопросов ... похоже, что медленное удаление массы с Солнца может сохранить обитаемую зону неизменной в течение очень долгого времени, пока баланс между ядром и его внешними слоями предотвращает изменение светимости. Должен быть предел тому, как долго это может быть сделано? (На ум приходит предел Чандрасекара).
@KeithKnauber Правильно. Я буду редактировать.
«Это звучит как интересный расчет». Я тоже так думал, поэтому я запустил программу звездной эволюции, чтобы посмотреть, какой порядок скорости потери массы даст примерно постоянную светимость. Начиная с модели главной последовательности нулевого возраста солнечной массы (ZAMS), я получаю примерно постоянную светимость в течение примерно 15 млрд лет, используя постоянную скорость потери массы 3 × 10 11 М ⊙ / у р . Чтобы полностью ответить на вопрос, в идеале я бы начал с текущей солнечной модели и попытался выяснить, какая (переменная) скорость потери массы даст постоянную светимость. Но у меня нет времени!
Кроме того, здесь не учитывается тот факт, что в долгосрочной перспективе произойдет общее охлаждение звезды, хотя оно и более скромное, чем я ожидал, что, по-видимому, повлияет на фактическую обитаемость Земли. (После 15 млрд лет температура поверхности моей звезды была 5250 К.)

Это рассматривалось ранее. Фраза, которую вы хотите, - это подъем звезды(также известное как звездное хозяйство), которое является (теоретической) практикой удаления массы звезды для продления ее жизни. Поскольку скорость термоядерных реакций в ядре звезды увеличивается быстрее, чем увеличивается математика, меньшие звезды имеют гораздо более длительное время жизни, до нескольких триллионов лет для красного карлика с массой 0,1 M☉. (Звезда с массой 1M☉, извлекшая 90% своей массы, вероятно, не совсем такая же, как звезда с массой 0,1M☉, но должна вести себя аналогично.) Кроме того, извлеченное вещество можно использовать либо для пополнения существующей звезды, либо для создания новых звезд. расширяя яркость еще больше. Меньшие звезды действительно имеют меньшую светимость, но ожидается, что корректировка планетарных орбит будет второстепенным побочным проектом для любой цивилизации, способной поднимать звезды, если они даже будут беспокоиться о планетах в этот момент.

В настоящее время у нас есть только очень схематичные представления о том, как мы вообще будем учиться тому, как научиться поднимать звезды, это, похоже, не нарушает никаких законов физики. Звезды уже теряют небольшое количество массы в течение своей жизни, поэтому кажется правдоподобным, что мегамасштабная инженерия может улучшить это и собрать потерянную массу.

Несколько вымышленных трактовок поднятия звезд, которые я могу отредактировать в основном ответе, если это будет сочтено подходящим для этого обмена: Палимпсест , Рука Ориона.
Хаха это круто! На вики-странице есть множество полуправдоподобных идей, как это сделать. Просто ковыряясь в WolframAlpha, если каждый год удалять массу, эквивалентную массе земных океанов, потребуется 1,4 миллиарда лет, чтобы удалить всю массу солнца. wolframalpha.com/input/…
Что было бы безопаснее: удалить водород или добавить водород к нашему солнцу?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v