¿Dónde estará la línea de congelación cuando el Sol se convierta en una gigante roja y qué efecto tendrá en el sistema solar?

Question

¿Dónde estará la línea de congelación cuando el Sol se convierta en una gigante roja y qué efecto tendrá en el sistema solar?

Espacio
el sol
gigante roja
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arroyos nelson

Entiendo que la línea de congelación es actualmente de aproximadamente 5,2 AU y antes en la formación de sistemas solares fue de 2,7 AU. Pero cuando el Sol se convierte en una gigante roja, la línea de congelación debería moverse hacia afuera. Entiendo que la zona habitable incluirá incluso a Júpiter y Saturno, lo que si extrapolamos significa que la línea de congelación estaría más lejos que eso, posiblemente cerca de la órbita de Urano o Neptuno.

La otra parte de la pregunta es qué efecto tendrá esto. Si hay un planeta cerca de la línea de congelación, creo que podría aumentar potencialmente en masa a medida que los volátiles recondensados se acumulan en la nueva línea de congelación y caen en la órbita de los planetas. (O es arrojado dentro o fuera de esa órbita). Si no está cerca de un planeta, pensaría que la materia y los volátiles se acumularían allí en un planeta. Cualquier objeto del cinturón de Kuiper que esté lo suficientemente cerca puede comenzar a ganar masa y eventualmente fusionarse en un planeta a medida que despeja la órbita a su alrededor.

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¿Dónde estará la línea de congelación cuando el Sol se convierta en una gigante roja y qué efecto tendrá en el sistema solar?

Usuario123 · Answer 1

La constante solar actual en la línea de congelación es igual a:

j_{C} = \frac{σ T_{C}^{4} \cdot 4 π r_{C}^{2}}{4 π R_{C}^{2}} = \frac{σ T_{C}^{4} r_{C}^{2}}{R_{C}^{2}}

$j_c=\frac{\sigma T_c^4 \cdot 4\pi r_c^2}{4\pi R_c^2}=\frac{\sigma T_c^4 r_c^2}{R_c^2}$ dónde

T_{c}

$T_c$ es la temperatura efectiva actual,

r_{c}

$r_c$ es el radio actual del Sol y

R_{c}

$R_c$ es la distancia actual de la línea de escarcha. Escribimos la ecuación de la constante solar en la línea de congelación cuando el Sol es una gigante roja:

j = \frac{σ T^{4} r^{2}}{R^{2}}

$j=\frac{\sigma T^4 r^2}{R^2}$ Suponemos que la constante solar en la línea de congelación debe ser la misma en todas las eras. Por lo tanto:

j_{C} = j

$j_c=j$

\frac{σ T_{C}^{4} r_{C}^{2}}{R_{C}^{2}} = \frac{σ T^{4} r^{2}}{R^{2}}

$\frac{\sigma T_c^4 r_c^2}{R_c^2}=\frac{\sigma T^4 r^2}{R^2}$

\frac{T_{C}^{2} r_{C}}{R_{C}} = \frac{T^{2} r}{R}

$\frac{T_c^2r_c}{R_c}=\frac{T^2r}{R}$

Los datos:

$T_c=5778\rm\,K$
$r_c=7\cdot 10^8\rm\,m$
$R_c=5.2\rm\,AU$
$T\approx 3500\rm\,K$
$r\approx 1\rm\,AU=1.5\cdot10^{11}\rm\,m$

Ahora podemos expresar el radio de la línea de congelación, $R$

R = {(\frac{T}{T_{C}})}^{2} \frac{r}{r_{C}} R_{C} = {(\frac{3500}{5778})}^{2} \frac{1.5 \cdot 10^{11}}{7 \cdot 10^{8}} 5.2 A tu \approx 400 A tu

$R=\left(\frac{T}{T_c}\right)^2 \frac{r}{r_c}R_c=\left(\frac{3500}{5778}\right)^2\frac{1.5\cdot10^{11}}{7\cdot10^8}5.2\rm\,AU\approx 400\rm\,AU$

Pero no, los objetos del cinturón de Kuiper no crecerán. Eso es porque para los objetos en la nueva línea de escarcha, no habrá recondensación.

Si los volátiles se calentaron y expulsaron más allá de la nueva línea de escarcha pueden recondensarse entre sí o, más probablemente, con polvo, rocas, asteroides y planetas enanos, ¿por qué no lo harían?
@BrooksNelson La fuerza gravitatoria entre ellos sigue siendo demasiado pequeña.
¿Los enlaces de hidrógeno de las moléculas de agua no se pegarían entre sí y cualquier otra cosa sería polar?
@BrooksNelson El enlace de hidrógeno no es tan fuerte en el caso de una pequeña cantidad de moléculas de agua (el espacio está prácticamente vacío).

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Usuario123

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Usuario123

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Usuario123

¿Qué sucederá exactamente cuando el Sol abandone la secuencia principal? Sé que se expande a una gigante roja dos veces, pero ¿qué sucede exactamente? ¿Cuál es la línea de tiempo? [duplicar]

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