太陽が白色矮星になるとき、太陽はどのくらいの質量を持ちますか?


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40億年の間に、私たちの太陽がそのすべての外側のガス層を放出して白色矮星に変わったとき、白色矮星は現在の太陽に比べてどのくらいの質量を持っていますか?

惑星は依然として同じ方法で軌道を回るのでしょうか、それとも質量の減少によって惑星の軌道が変化し、最終的に太陽系を離れるのでしょうか?

回答:


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簡潔な答え:

太陽は白い矮星になる途中でその質量の約半分を失います。この質量損失の大部分は、漸近巨枝(AGB)フェーズの間に、その寿命の最後の数百万年に発生します。同時に、太陽の周りの地球の軌道半径は(外の惑星と同様に)2倍に成長します。地球にとって残念なことに、太陽の半径も約2 auに達するため、トーストされます。

結合エネルギーの減少と地球と外惑星の離心率の増加は、惑星の放出につながる可能性のある動的な不安定性につながる可能性があります。これは、後期の重い質量損失の正確な時間依存性と、当時の惑星の整列またはその他の方法に大きく依存しています。

長い答え:

0.60.7M0.2M0.9<M/M<8M

初期のメインシーケンスの質量と最終的な白色矮星の質量の関係(初期-最終質量関係(IFMR))に関する最も信頼できる情報は、既知の年齢の星団の白色矮星の特性を測定することから得られます。分光法は、白色矮星の質量推定につながります。初期質量は、星団の年齢と白色矮星の冷却年齢の差からメインシーケンスと巨大な枝の寿命を計算することによって推定されます。次に、ステラモデルは、メインシーケンスとジャイアントライフタイム、および初期メインシーケンスの質量の間の関係を教えてくれるため、IFMRにつながります。

1MM=0.53±0.03 M

カリライからのIFMR(2013)

aMa

ただし、初期軌道に非ゼロの偏心が存在する場合、またはAGBフェーズの終わりに向かって発生するような急激な質量損失の場合、事態はより予測不可能になり、偏心も増加します。質量損失が進むにつれて。これは、(進化した)太陽系全体の動的安定性を考慮すると、ノックオン効果をもたらし、惑星の放出を引き起こす可能性があります。質量の減少が速いほど、予測できないことが起こります。

L=4πR2σTeff4104LTeff2500 K2

この差し迫った運命からわずかに脱出したとしても、潮汐による消散によって軌道からエネルギーが急速に抽出され、地球が巨大な太陽のエンベロープに向かって螺旋状に回転する可能性が高くなります。同じ結果になります。


その優れた完全な答えに物理的な興味のあるポイントを追加するには、中心の星が質量を失うため、恒星の質量に反比例する円軌道半径が固定された軌道角運動量を維持する結果であることに注意してください。
ケンG

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簡単に言えば、太陽は少なくとも質量の4分の1を失うことになります。これは、太陽の質量のほとんどがその中心に集中しているためです。そして、白い小人は星の残りの核なのである。。。ああ、そして太陽が白い矮星になる前に、「赤い巨人」の段階を経て、火星の軌道の大きさに成長します。すべての惑星は燃え尽きるか、軌道を停止し、太陽の新星が発生するとそれらは存在しなくなります。ハッピーエンド。。。

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