¿Por qué el gas en la capa exterior del Sol no se expande?

¿Por qué el gas en la capa exterior del Sol no se expande?

La masa del Sol actúa para atraer los gases hacia adentro. Mientras tanto, la presión desde abajo actúa para empujar los gases hacia afuera. El Sol está muy cerca de estar en un estado de equilibrio hidrostático . En cualquier punto del Sol, el peso de todas las cosas por encima de ese punto es más o menos igual a la presión en ese punto. Matemáticamente,$\delta P / \delta r + \rho g = 0$: El gradiente de presión está en equilibrio con la densidad y la aceleración gravitatoria. Una relación de retroalimentación negativa (la retroalimentación negativa es algo bueno en física) mantiene estable el equilibrio. El peso excesivo o la presión insuficiente en algún punto da como resultado una contracción, lo que aumenta la presión para restablecer el equilibrio. Sucede lo contrario cuando el peso del material de arriba es menor que la presión de abajo.

Hay una serie de otros equilibrios dentro de una estrella. Uno es un balance de energía entre la energía perdida debido a la radiación (es decir, la luz solar) en la superficie y la energía producida debido a la fusión en el núcleo. La temperatura en la superficie de una estrella y el área de la superficie de la estrella determinan la velocidad a la que la estrella pierde energía debido a la radiación. La temperatura y la presión en el núcleo determinan la velocidad a la que la estrella produce energía debido a la fusión. en el núcleo. Para ser estable, debe ser igual a la cantidad de energía que produce la estrella en su núcleo. La retroalimentación negativa también se aplica aquí. Estas y otras retroalimentaciones negativas explican por qué nuestro Sol ha estado brillando durante varios (4,6) mil millones de años, y seguirá haciéndolo durante varios miles de millones más.

La pregunta se refiere a la capa exterior del Sol. Si la pregunta es sobre la corona del Sol, podría decirse que no está en equilibrio hidrostático. El Sol ocasionalmente arroja grandes cantidades de gas, a veces cantidades increíblemente grandes de gas. La mayor parte de esto vuelve a caer hacia el Sol, ya que la presión en las capas exteriores es insignificante. Pero a veces no es así. El Sol actualmente pierde alrededor$3\times10^{-14}$masas solares cada año en forma de viento solar.

El concepto de equilibrio hidrostático también se aplica a la atmósfera de la Tierra, a los océanos de la Tierra e incluso al interior de la Tierra. No se aplica a objetos de menos de ~500 km de diámetro. La autogravitación de estos pequeños objetos es demasiado pequeña para que el objeto adopte una forma redondeada. La redondez es una de las características distintivas de un planeta.