Sternklasse der Sonne bei der Geburt?

Die Sonne hat derzeit eine stellare Klasse von G2V. Seit ihrer Geburt hat sich die Sonne jedoch deutlich aufgehellt. Welche Klasse hätte die Sonne gehabt, als sie vor etwa 4,6 Gyr geboren wurde?

Da die Spektralklasse bei der Geburt wirklich von ihrer Masse bestimmt wird, war ihr Spektraltyp immer G2V - der Weg, den sie während ihrer gesamten Lebensdauer nimmt, ist ähnlich dem Weg, den andere G2V-Sterne nehmen ... Ich glaube nicht, dass das Spektral Das Klassensystem gilt wirklich für Protosterne.
@MystaryPi Ok, interessant. Die Sternklassifikation ist also weniger ein Hinweis auf die Oberflächentemperatur/Leuchtkraft, sondern wird streng durch die Masse bestimmt?
Die Masse ist einer der Hauptfaktoren, die die Spektralklasse eines Sterns bestimmen, wenn er geboren wird.
@MystaryPi Danke für deine Antwort. Wissen Sie, ob es möglich ist, die Oberflächentemperatur und Leuchtkraft eines Sterns zu bestimmen, wenn Sie seine Masse und sein Alter kennen?
Ich habe meine Antwort unten gepostet. Hm .. Ich bin mir da nicht sicher, ich werde etwas recherchieren und vielleicht meine Antwort bearbeiten.
Die Masse bestimmt nicht den Spektraltyp, da für fast alle Sterne die Masse unbekannt ist (außer durch Berufung auf Beziehungen zwischen Masse und Spektraltyp!)

Antworten (3)

Der Spektraltyp wird durch die photosphärische Temperatur und die Oberflächengravitation bestimmt (und ist ein Indikator dafür). Die Klassifizierung von G2V gilt für einen Stern mit einer photosphärischen Temperatur von etwa 5800 K und einer Oberflächengravitation von etwa 100-1000 m/s 2 .

Temperatur und Schwerkraft der Sonne haben sich seit ihrem ersten Erscheinen auf der „Nullzeitalter-Hauptreihe“ nicht wesentlich verändert – sie ist etwas größer und leuchtender und etwas heißer geworden (um etwa 170 K – Schroder & Smith 2008 ) – also vielleicht es war ein G3V-G4V-Stern in der Nullalter-Hauptreihe ( Mamajek 2018 ).

Allerdings gab es in den etwa 20 Millionen Jahren, bevor die Sonne das ZAMS erreichte, viel größere Veränderungen. Es war kühler und kurzzeitig viel größer. Dies würde sich in einer spektralen Klassifikation widerspiegeln, die so etwas wie K5IV-M0IV wäre; was auf eine unterriesenartige Schwerkraft und eine Temperatur von etwa 4000 K hinweist. Mit zunehmendem Alter schrumpfte es und wurde heißer, wobei es die Spektraltypen G5V-K5V durchlief, bevor es die Hauptsequenz erreichte.

Wenn Sie diese beiden Diagramme in Ihrem Kopf synthetisieren können, können Sie sehen, was ich meine.

Vorhauptreihenentwicklung im Hertzsprung-Russell-Diagramm PMS-Entwicklung

Spektraltypen im Hertzsprung-Russell-Diagramm Spektraltyp HR

Es ist wahr, dass auf der Hauptreihe, wo die meisten Sterne den größten Teil ihres Lebens verbringen, die Masse der wichtigste bestimmende Faktor aller Sternparameter ist, während Metallizität und Drehimpuls mit Abstand die zweitwichtigsten Faktoren sind.

Wenn jedoch ein Stern geboren wird, durchläuft er von dem Moment an, an dem er nachweisbar ist, mehrere Stadien der strukturellen Evolution, die sicherlich nicht als die Sternklasse klassifiziert werden, die er später auf der Hauptreihe hat.

Die Entwicklungsstadien dieses Prä-Hauptreihen-(PMS)-Sterns können im Lieblingsdiagramm der Astronomen – dem HR-Diagramm – über die Hayashi-Spur beschrieben werden . Die Hayashi-Spur ist für jeden Stern gegebener Masse die Folge von Farb-Leuchtkraft-Werten, die er während seiner PMS-Entwicklung erreicht.

Da die Farbe die Sternenklasse angibt, gibt es eine Entwicklung in der Sternenklasse für alle Sterne, sogar auf der Hauptreihe.

Jedoch

Seit ihrer Geburt hat sich die Sonne deutlich aufgehellt.

ist falsch. Als die Sonne die Hauptreihe erreichte, wurde sie immer noch heller, ja, aber das bedeutet, dass die Leuchtkraft zunahm. Wie die Wiki-Seite zur Entwicklung der Sonne in der Abbildung unten verdeutlicht, hat sich die Temperatur während dieser Zeit jedoch nicht stark verändert, also auch nicht die Sternenklasse.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Zusammenfassend Während der Vor-Hauptreihe eines Sterns entwickelt sich die Sternenklasse signifikant, auf der Hauptreihe nicht.

Die Masse ist einer der Hauptfaktoren, die die Spektralklasse eines Sterns bestimmen, wenn er geboren wird.

Während der Protosternstadien eines Sterns bestimmt eine Spektralklasse die Länge seiner Protosternphase und andere Faktoren wie seine Lebensdauer. Auch wenn ihnen physisch keine Spektralklasse zugeordnet ist, werden die Lebensabschnitte, die sie durchlaufen, im Wesentlichen durch ihre Spektralklasse bei der Geburt bestimmt.

Obwohl Protosterne keine von Wissenschaftlern festgelegte Spektralklasse haben, ist der Stern, zu dem er in seiner Hauptreihe wird, wirklich das, was seine Spektralklasse ist.

In diesem Fall befand sich die Sonne in ihren Protosternstadien also immer noch auf der G2V-Route – sie nahm dieselben (oder zumindest ähnliche) Lebenszyklen wie Sterne in der G2V-Spektralklasse.

Ich hoffe, das hilft!

Zum 2. Teil: Schauen Sie sich diese Website an, insbesondere ab Seite 18: http://www.astro.umass.edu/~myun/teaching/a100_old/Astro100Mar25.pdf . Da sind viele Gleichungen drin.

Hier gibt es auch mehr Informationen über die Leuchtkraft-Masse-Beziehung: https://www.e-education.psu.edu/astro801/content/l7_p3.html

Nebenbei bemerkt, es sieht so aus, als hätte jemand auch hier nach der Beziehung zwischen Leuchtkraft, Temperatur und Masse gefragt: https://physics.stackexchange.com/questions/12589/are-there-formulae-for-calculating-stellar-luminosity- und-effektive-temperatur

Wenn ich weitere Informationen finde, werde ich sie kommentieren oder in meiner Antwort bearbeiten. Ich hoffe, das hilft!

Der Spektraltyp wird anhand eines Spektrums gemessen. Sie wird durch die Temperatur und in geringerem Maße durch die Oberflächengravitation bestimmt. Sie hängt mit der Masse zusammen, wird aber nicht durch diese bestimmt.
Oh, das wusste ich nicht ... Ich habe irgendwo gelesen, dass die Masse auch die Spektralklasse beeinflusst ... Muss falsch gewesen sein ... Sieht so aus, als ob Ihre Antwort richtig zu sein scheint - ich werde sie positiv bewerten :)
Die Masse beeinflusst den Spektraltyp nur insofern, als sie die Schwerkraft beeinflusst, die das Spektrum beeinflusst.
Oh ... Es beeinflusst also die Spektralklasse, es ist nur nicht die Hauptursache dafür. Vielen Dank, dass du mir geholfen hast, es zu verstehen :)
Zwei Sterne unterschiedlicher Masse, aber gleicher Temperatur und Gravitation hätten den gleichen Spektraltyp. Andere Permutationen desselben Satzes würden dies nicht tun.
Beachten Sie auch, dass der obige Link über die ML-Beziehung die oft gesehene, aber völlig falsche Erklärung liefert: "Da höhere Masse eine größere Gravitationskraft bedeutet, muss höhere Masse auch bedeuten, dass ein höherer Druck erforderlich ist, um das Gleichgewicht aufrechtzuerhalten. Wenn Sie den Druck in a erhöhen Stern, wird auch die Temperatur steigen. Die Kerne massereicher Sterne haben also deutlich höhere Temperaturen als die Kerne sonnenähnlicher Sterne.“ MS-Sterne mit hoher Masse haben eine schwache Schwerkraft und einen niedrigen Druck, daher ist die Erklärung falsch. ML hat wenig mit Kernfusion zu tun (Sterne haben dieses L vor der MS).
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