Какова будет масса Солнца, когда примерно через 5 миллиардов лет в ядре будет истощен водород?

Наше Солнце каждую секунду преобразует 600 миллионов тонн H в He, то есть 5 миллионов тонн материи в энергию посредством ядерного деления. Однако по мере того, как ядро ​​Солнца продолжает сжиматься, внешние слои Солнца сближаются и испытывают более сильную гравитационную силу. Это вызывает большее давление на ядро, что приводит к увеличению скорости, с которой происходит синтез. Следовательно, скорость, с которой наше Солнце теряет свою массу, не является непрерывной. Я хочу знать массу нашего Солнца, когда ядро ​​будет истощено водородом примерно через 5 миллиардов лет (потеря массы только в результате ядерного синтеза, а не из-за звездного ветра). Я также хочу знать его состав, в настоящее время 73% массы нашего Солнца составляет Водород и 25% - Он.

@RobJeffries Спасибо, я внес необходимые изменения.
Ну, я не понимаю. Масса Солнца обязательно изменяется за счет потери массы ветром. И это доминирует в фазе после основной последовательности. Так вы имеете в виду, какова масса Солнца в конце главной последовательности?
@RobJeffries Да, я имею в виду массу солнца в конце основной последовательности.

Ответы (1)

Масса Солнца будет примерно 0,9994 М ⊙ в конце основной последовательности.

Я отсылаю вас к https://astronomy.stackexchange.com/questions/35632/replenishing-hydrogen-in-the-core-of-the-sun/35636#35636 , где я рассчитал, что примерно 2 × 10 29 кг H превратится в He в течение жизни Солнца на главной последовательности. Однако вы хотите знать, что изменилось между настоящим моментом и концом основной последовательности. На приведенном ниже графике (автор RJ Hall https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/deed.en ) показан график изменения светимости Солнца (красная линия) со временем до конца главной последовательности. Если мы предположим, что средняя светимость в период между настоящим моментом и концом главной последовательности равна 1,5 л ⊙ , то в среднем 900 миллионов тонн H превращается в He каждую секунду и, таким образом, 1,4 × 10 29 кг H в He конвертируется между настоящим моментом и концом основной последовательности.

Если сейчас Солнце состоит из 73% H и 25% He (с массой 2 × 10 30 кг), то масса H уменьшается на 1,4 × 10 29 кг и масса He увеличивается почти на столько же. Tis изменяет содержание до 66% H и 32% He.

Поскольку эффективность pp-цепи составляет 0,7%, масса, потерянная Солнцем, соответствует 5 миллиардам лет. × 1,5 л ⊙ / с 2 "=" 10 27 кг (или 5 × 10 − 4 М ⊙ )

введите описание изображения здесь

В то же время Солнце теряет массу из-за солнечного ветра. Скорость потери массы непостоянна, она в некоторой степени зависит от солнечного цикла и, вероятно, связана с магнитным полем Солнца (которое, в свою очередь, зависит от вращения) малопонятным образом.

Нынешняя скорость потери солнечной массы, вероятно, в среднем составляет около 2 × 10 − 14 М ⊙ /год. Если бы это сохранилось, то Солнце потеряло бы еще 10 − 4 М ⊙ в течение следующих 5 миллиардов лет по этому маршруту, но, по всей вероятности, скорость потери массы будет уменьшаться со временем во время главной последовательности, поэтому потеря массы из-за ветра на (поздней) главной последовательности незначительна.

Однако в эволюции после главной последовательности потеря массы из-за ветра становится доминирующей.

Спасибо! Ответ был очень полезным.
Какова будет масса Солнца, когда примерно через 5 миллиардов лет в ядре будет истощен водород?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v