¿Cuál es la forma más adecuada de estimar la composición de helio de una estrella?

Digamos que tenemos que estimar el contenido de helio en Proxima Centauri .

Empezamos calculando el contenido de helio en el Sol ( fuente ): 24.85 % de 2.10 30 kg.

En su mayor parte, toda la energía se genera debido al producto de la fusión nuclear de hidrógeno en helio a través del mecanismo de cadena protón-protón (PP) y la luminosidad de Próxima Centauri es 0.00005   L .

Entonces, ¿sería una buena aproximación decir que el contenido de helio es 0.00005 0.2485 2 10 30 ?

¿Sugeriría una mejor manera de estimar el contenido de helio?

Bueno, ¿puedes explicar de dónde sacaste el número 28%? Si sabe dónde surge eso, entonces está en camino a una respuesta. Su estimación está muy lejos.

Respuestas (1)

Casi todo el helio en la fotosfera del sol proviene del helio en el gas interestelar que colapsó para formar el sol. Ese helio se produjo poco después del Big Bang (aproximadamente en los primeros 20 minutos) mientras el universo era lo suficientemente caliente y denso como para que el hidrógeno se fusionara en helio. Eso produce un universo en el que la materia ordinaria es aproximadamente un 25 % de helio y un 75 % de hidrógeno. (en masa) A lo largo de los eones, el gas se enriquece en helio un poco por las estrellas anteriores hasta aproximadamente un 27% de helio.

Las capas exteriores del sol todavía tienen esta composición del 25% al ​​75%. Parte del helio se ha asentado bajo la acción de la gravedad, reduciendo la composición de la fotosfera a un 24,85 % de helio. El núcleo se enriquece en helio por reacciones de fusión. No es constante. El núcleo externo tiene aproximadamente un 30% de helio. El núcleo interno tiene hasta un 65% de helio. La composición promedio es de aproximadamente 28% de helio, solo un poco más de lo que tenía al principio.

Proxima Centauri es totalmente convectiva, lo que significa que el helio del núcleo se mezcla con toda la estrella. Pero es una vela tan tenue que apenas ha producido más helio que cuando se formó: alrededor del 27%.

Entonces, para cualquier estrella, sin importar qué tan brillante o tenue (con algunas excepciones), la composición de helio es de alrededor del 25% o un poco más.

OTOH, debido a que las enanas rojas son completamente convectivas, eventualmente fusionan un porcentaje mucho más alto de su hidrógeno durante su vida útil que las estrellas más grandes. Pero la tasa más lenta de fusión y mezcla convectiva significa que tienen una vida útil extremadamente larga.