Сколько массы будет у Солнца, когда оно станет белым карликом?

Через 4 миллиарда лет, когда наше Солнце сбросит все свои внешние газовые слои и превратится в белого карлика, сколько массы будет иметь белый карлик по сравнению с тем, что имеет солнце сегодня?

Будут ли планеты продолжать вращаться так же, или уменьшенная масса вызовет изменение траекторий планет, так что они в конечном итоге покинут Солнечную систему?

Короткий ответ:

Солнце потеряет около половины своей массы на пути к тому, чтобы стать белым карликом. Большая часть этой потери массы произойдет в последние несколько миллионов лет ее жизни, во время фазы Асимптотической ветви гигантов (AGB). В то же время радиус Земли вокруг Солнца будет расти в два раза (как и внешние планеты). К сожалению для Земли, радиус Солнца также достигнет примерно 2 а.е., поэтому он будет поджарен.

Существует вероятность того, что уменьшение энергии связи и увеличение эксцентриситета Земли и внешних планет приведет к динамической нестабильности, которая может привести к выбросу планеты. Это сильно зависит от точной временной зависимости поздней, тяжелой потери массы и выравнивания или иного положения планет в то время.

Длинный ответ:

$0.6$$0.7 M_{\odot}$$\sim 0.2 M_{\odot}$$0.9 <M/M_{\odot}<8 M_{\odot}$

Наиболее достоверная информация, которую мы имеем о связи между начальной массой главной последовательности и конечной массой белого карлика (отношение начальной массы к конечной массе или IFMR), получается из измерения свойств белых карликов в звездных скоплениях известного возраста. Спектроскопия приводит к оценке массы белого карлика. Начальная масса оценивается путем расчета главной последовательности плюс времени жизни гигантских ветвей из разницы между возрастом звездного скопления и возрастом охлаждения белого карлика. Затем звездные модели говорят нам о связи между главной последовательностью плюс гигантским временем жизни и начальной массой главной последовательности, что приводит к IFMR.

$1M_{\odot}$$M = 0.53 \pm 0.03\ M_{\odot}$

$aM$$a$ орбитальный радиус, который является простым следствием сохранения углового момента: так что Земля будет в конечном итоге в 2 а.е. орбите.

Однако при наличии ненулевого эксцентриситета на начальной орбите или в случае быстрой потери массы, такой как та, которая происходит ближе к концу фазы AGB, все становится в целом более непредсказуемым, причем эксцентриситет также растет как потеря массы продолжается. Это влияет на динамическую стабильность всей (развитой) солнечной системы и может привести к выбросу планеты. Чем быстрее потеря массы, тем больше непредсказуемых вещей.

$L = 4\pi R^2 \sigma T_{eff}^{4}$$\sim 10^{4} L_{\odot}$$T_{eff} \simeq 2500\ K$$\sim 2$ а.е.. Таким образом, вполне вероятно, что если Земля не будет выброшена или ее орбита не будет существенно изменена из-за некоторой динамической нестабильности, которая, подобно внутренним планетам, будет в конечном итоге поглощена внешней оболочкой звезды AGB и спиралью внутрь ...

Даже если он едва избежит этой непосредственной судьбы, тогда вполне вероятно, что приливная диссипация быстро выведет энергию с орбиты, и Земля будет спирально приближаться к оболочке гигантского Солнца ... с тем же результатом.

Ну, проще говоря, Солнце, безусловно, потеряет по крайней мере четверть своей массы. Это потому, что большая часть массы Солнца сосредоточена в его ядре. А поскольку белый карлик - это просто остаточное ядро ​​звезды. , , Да, и прежде чем Солнце станет белым карликом, оно проходит фазу «красного гиганта», где оно вырастает до размеров орбиты Марса. Все планеты сгорят или прекратят вращаться, и они прекратят свое существование, когда появится новая Солнца. Счастливый конец . , ,