Welche Masse wird die Sonne haben, wenn der Kern in etwa 5 Milliarden Jahren an Wasserstoff erschöpft ist?

Unsere Sonne wandelt jede Sekunde 600 Millionen Tonnen H in He um, das sind 5 Millionen Tonnen Materie durch Kernspaltung in Energie. Da der Kern der Sonne jedoch weiter schrumpft, rücken die äußeren Schichten der Sonne näher und erfahren eine stärkere Gravitationskraft. Dies verursacht mehr Druck auf den Kern, was zu einer Erhöhung der Geschwindigkeit führt, mit der die Fusion auftritt. Daher ist die Geschwindigkeit, mit der unsere Sonne ihre Masse verliert, nicht kontinuierlich. Ich möchte die Masse unserer Sonne wissen, wenn der Kern in etwa 5 Milliarden Jahren an Wasserstoff erschöpft ist (Massenverlust nur durch Kernfusion und nicht durch Sternwind). Ich möchte auch seine Zusammensetzung wissen, derzeit sind 73 % der Masse unserer Sonne Wasserstoff und 25 % He.

@RobJeffries Danke, ich habe die notwendige Bearbeitung vorgenommen.
Nun, ich verstehe nicht. Die Masse der Sonne wird zwangsläufig durch Massenverlust durch einen Wind verändert. Und das dominiert in der Phase nach der Hauptsequenz. Sie meinen also, wie groß ist die Masse der Sonne am Ende der Hauptreihe?
@RobJeffries Ja, ich meine die Masse der Sonne am Ende der Hauptsequenz.

Antworten (1)

Die Masse der Sonne wird ungefähr sein 0,9994 M ⊙ am Ende der Hauptsequenz.

Ich verweise Sie auf https://astronomy.stackexchange.com/questions/35632/replenishing-hydrogen-in-the-core-of-the-sun/35636#35636 , wo ich das ungefähr berechnet habe 2 × 10 29 kg H werden während der Hauptreihenlebensdauer der Sonne in He umgewandelt. Sie möchten jedoch wissen, was sich zwischen jetzt und dem Ende der Hauptsequenz ändert. Das Diagramm unten (von RJ Hall https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/deed.en ) zeigt ein Diagramm, wie sich die Sonnenleuchtkraft (rote Linie) mit der Zeit bis zum Ende der Hauptsequenz ändert. Wenn wir davon ausgehen, dass die durchschnittliche Leuchtkraft während des Zeitraums zwischen jetzt und dem Ende der Hauptreihe ist 1.5 L ⊙ , dann werden im Durchschnitt jede Sekunde 900 Millionen Tonnen H in He umgewandelt und damit 1.4 × 10 29 kg H in He wird bis zum Ende der Hauptreihe umgerechnet.

Wenn die Sonne jetzt zu 73 % aus H und zu 25 % aus He besteht (mit einer Masse von 2 × 10 30 Kg), dann nimmt die Masse von H um ab 1.4 × 10 29 kg und die Masse von He nimmt um fast den gleichen Betrag zu. Dies ändert die Häufigkeiten auf 66 % H und 32 % He.

Da die pp-Kette 0,7 % effizient ist, entspricht der Masseverlust der Sonne 5 Milliarden Jahren × 1.5 L ⊙ / C 2 = 10 27 kg (bzw 5 × 10 − 4 M ⊙ )

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Gleichzeitig verliert die Sonne durch den Sonnenwind an Masse. Die Massenverlustrate ist variabel, sie hängt bis zu einem gewissen Grad vom Sonnenzyklus ab und skaliert wahrscheinlich auf kaum verstandene Weise mit dem Magnetfeld der Sonne (das wiederum von der Rotation abhängt).

Die aktuelle solare Massenverlustrate liegt wahrscheinlich im Durchschnitt bei ungefähr 2 × 10 − 14 M ⊙ /Jahr. Wenn das beibehalten würde, dann würde die Sonne nur noch ein weiteres verlieren 10 − 4 M ⊙ über die nächsten 5 Milliarden Jahre über diese Route, aber aller Wahrscheinlichkeit nach wird die Massenverlustrate während der Hauptsequenz mit der Zeit abnehmen, sodass der Massenverlust durch einen Wind auf der (späten) Hauptsequenz vernachlässigbar ist.

In der Post-Main-Sequence-Evolution wird jedoch der Massenverlust durch Winde dominant.

Danke schön! Die Antwort war sehr hilfreich.
Welche Masse wird die Sonne haben, wenn der Kern in etwa 5 Milliarden Jahren an Wasserstoff erschöpft ist?
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