¿Qué sería más seguro: eliminar hidrógeno o agregar hidrógeno a nuestro sol?

Si queremos extender la vida útil de nuestra zona habitable de manera segura, ¿sería más seguro instituir un "impuesto" anual sobre la capa exterior de hidrógeno de nuestro sol, o un "subsidio" anual sobre la capa exterior de hidrógeno de nuestro sol?

(la factibilidad de dicho impuesto/subsidio está más allá del alcance de esta pregunta)

Otra forma de hacer esta pregunta: suponiendo que el núcleo del sol permanezca intacto, pero su capa exterior de hidrógeno se haya reducido a la mitad, ¿permanecería intacta la secuencia principal del sol durante más tiempo?

Para evitar terminar con una enana blanca y su mal tiempo asociado, ¿cuál sería el punto ideal para revertir el impuesto y volver a subsidiar?

Siento que esta pregunta sería más clara sin la metáfora de impuestos/subsidios.
Estaba tratando de implicar cambios lentos y cuidadosos durante un largo período de tiempo. Las preguntas / respuestas relacionadas como "golpear a Júpiter contra el sol" no me parecieron muy seguras, aunque podría estar equivocado.
Vale la pena señalar que la cantidad de energía necesaria para eliminar la masa de nuestro sol para mantener su producción constante sería mucho más intensiva que mover la Tierra.

Respuestas (2)

Mi reacción instintiva es que su única opción es eliminar un trozo de masa de la parte exterior del Sol.

El Sol responderá (en una escala de tiempo Kelvin-Helmholtz), contrayéndose y volviéndose menos luminoso porque la temperatura central es más baja en una estrella menos masiva. Esto extenderá su vida útil de la secuencia principal, porque solo las partes centrales de la estrella están involucradas en alimentar la combustión nuclear. El núcleo está separado de la envoltura convectiva externa bien mezclada por una zona radiativa estable.

Dado que la evolución solar predeterminada implica que se vuelva lentamente más luminoso con el tiempo, es posible que la masa se pueda extraer a la velocidad adecuada para mantener el Sol en una luminosidad constante. Esto suena como un cálculo interesante para hacer.

La alternativa de agregar "combustible" en forma de hidrógeno no funcionará. La luminosidad del Sol aumentará debido a su mayor masa y su mayor temperatura central. Sin embargo, debido a que el combustible nuevo no se puede mezclar en el núcleo (solo la parte exterior se mezcla por convección), la vida útil de la secuencia principal se reduciría.

Ok, esto confirma lo que estaba pensando inicialmente. Continuando con esta línea de cuestionamiento... parece que eliminar lentamente la masa del sol podría mantener la zona habitable igual durante mucho tiempo, siempre que el equilibrio entre el núcleo y sus capas externas impida que cambie la luminosidad. ¿Debe haber un límite de cuánto tiempo se puede hacer esto? (Me viene a la mente el límite de Chandrasekhar).
@KeithKnauber Correcto. estaré editando
"Esto suena como un cálculo interesante de hacer". Yo también lo pensé, así que encendí un código de evolución estelar solo para ver qué orden de magnitud de tasa de pérdida de masa daría una luminosidad más o menos constante. A partir de un modelo de secuencia principal de edad cero de masa solar (ZAMS), obtengo una luminosidad aproximadamente constante durante aproximadamente 15 Gyr usando una tasa de pérdida de masa constante de 3 × 10 11 METRO / y r . Para responder a la pregunta por completo, idealmente comenzaría con un modelo solar actual y trataría de averiguar qué tasa de pérdida de masa (variable) daría una luminosidad constante. ¡Pero no tengo tiempo!
Además, esto ignora que, a la larga, habría un enfriamiento general de la estrella, aunque es más modesto de lo que esperaba, lo que presumiblemente afectaría la habitabilidad real de la Tierra. (Después de 15 Gyr, mi estrella tenía una temperatura superficial de 5250 K.)

Esto ha sido considerado antes. La frase que quieres es levantamiento de estrellas .(también conocido como cría estelar), que es la práctica (teórica) de eliminar masa de una estrella para extender su vida útil. Dado que la tasa de reacciones de fusión en el núcleo de la estrella aumenta más rápido que el aumento de las matemáticas, las estrellas más pequeñas tienen vidas mucho más largas, hasta varios billones de años para una enana roja de 0,1 M☉. (Una estrella de 1M☉ con el 90% de su masa extraída probablemente no sea exactamente lo mismo que una estrella de 0,1 M☉, pero debería comportarse de manera similar). Además, la materia extraída podría usarse para reponer la estrella existente o crear nuevas estrellas, extendiendo aún más la luminosidad. Las estrellas más pequeñas tienen una luminosidad más baja, pero se espera que ajustar las órbitas planetarias sea un proyecto secundario menor para cualquier civilización capaz de levantar estrellas, si es que se molestan en tener planetas en ese punto.

En la actualidad, solo tenemos ideas extremadamente incompletas de cómo aprenderíamos a aprender a levantar estrellas, no parece violar ninguna ley de la física. Las estrellas ya pierden pequeñas cantidades de masa durante su vida útil, por lo que parece plausible que la ingeniería a megaescala pueda mejorar eso y recolectar la masa perdida.

Un par de tratamientos ficticios del levantamiento de estrellas, que puedo editar en la respuesta principal si se considera apropiado para este intercambio: palimpsesto , brazo de Orión
Jaja esto es genial! La página wiki tiene toneladas de ideas semi-plausibles sobre cómo hacer esto. Solo hurgando en WolframAlpha, si cada año eliminaras una masa equivalente a la masa de los océanos de la Tierra, tomaría 1.400 millones de años eliminar toda la masa del sol. wolframalpha.com/input/…