¿Cuál será la masa del sol cuando se agote el hidrógeno del núcleo dentro de unos 5 mil millones de años?

Nuestro sol convierte 600 millones de toneladas de H en He cada segundo, es decir, 5 millones de toneladas de materia en energía a través de la fisión nuclear. Sin embargo, a medida que el núcleo del sol continúa encogiéndose, las capas externas del sol se acercan y experimentan una fuerza gravitatoria más fuerte. Esto provoca más presión sobre el núcleo, lo que resulta en aumentos en la velocidad a la que se produce la fusión. Por lo tanto, la velocidad a la que nuestro sol pierde su masa no es continua. Quiero saber la masa de nuestro sol cuando el núcleo se quede sin hidrógeno dentro de unos 5 mil millones de años (pérdida de masa como resultado de la fusión nuclear solo y no debido al viento estelar). También quiero saber su composición, en la actualidad el 73% de la masa de nuestro sol es Hidrógeno y el 25% es He.

@RobJeffries Gracias, hice la edición necesaria.
Bueno, no entiendo. La masa del Sol cambia necesariamente por la pérdida de masa por un viento. Y eso es dominante en la fase posterior a la secuencia principal. Entonces, ¿quieres decir cuál es la masa del sol al final de la secuencia principal?
@RobJeffries Sí, me refiero a la masa del sol al final de la secuencia principal.

Respuestas (1)

La masa del Sol será aproximadamente 0.9994 METRO ⊙ al final de la secuencia principal.

Lo remito a https://astronomy.stackexchange.com/questions/35632/replenishing-hydrogen-in-the-core-of-the-sun/35636#35636 donde calculé que aproximadamente 2 × 10 29 kg de H se convertirán en He durante la secuencia principal de vida del Sol. Sin embargo, desea saber qué cambia entre ahora y el final de la secuencia principal. El siguiente gráfico (de RJ Hall https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/deed.en ) muestra cómo cambia la luminosidad solar (línea roja) con el tiempo hasta el final de la secuencia principal. Si asumimos que la luminosidad promedio durante el período entre ahora y el final de la secuencia principal es 1.5 L ⊙ , entonces, en promedio, 900 millones de toneladas de H se convierten en He cada segundo y, por lo tanto, 1.4 × 10 29 kg de H a He se convierte entre ahora y el final de la secuencia principal.

Si el Sol es 73% H y 25% He ahora (con una masa de 2 × 10 30 Kg), entonces la masa de H disminuye en 1.4 × 10 29 kg y la masa de He aumenta casi en la misma cantidad. Esto cambia las abundancias a 66% H y 32% He.

Dado que la cadena pp tiene una eficiencia del 0,7%, la masa perdida por el Sol corresponde a 5 mil millones de años. × 1.5 L ⊙ / C 2 = 10 27 kg (o 5 × 10 − 4 METRO ⊙ )

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Al mismo tiempo, el Sol está perdiendo masa a través del viento solar. La tasa de pérdida de masa es variable, depende en cierta medida del ciclo solar y probablemente se escala con el campo magnético del Sol (que a su vez depende de la rotación) de maneras poco conocidas.

La tasa actual de pérdida de masa solar probablemente tiene un promedio de algo así como 2 × 10 − 14 METRO ⊙ /año. Si eso se mantuviera, entonces el Sol solo perdería una 10 − 4 METRO ⊙ durante los próximos 5 mil millones de años a través de esta ruta, pero con toda probabilidad la tasa de pérdida de masa disminuirá con el tiempo durante la secuencia principal, por lo que la pérdida de masa a través del viento es insignificante en la secuencia principal (tardía).

Sin embargo, en la evolución posterior a la secuencia principal, la pérdida de masa a través de los vientos se vuelve dominante.

¡Gracias! La respuesta fue muy útil.
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