Astronomia

Qual è la massa esatta del Sole?

Qual è la massa esatta del Sole?

Ho problemi a trovare dati su questo. Finora, ho trovato almeno sette valori:

1: 1,9885 e30 kg 2: 1,9885 e30 kg 3: 1,9891 e30 kg 4: 1,991 e30 kg 5: 1,989 e30 kg 6: 1,99 e30 kg 7: 2 e30 kg
  1. Il primo valore può essere trovato dalla NASA GSFC.

  2. Il secondo valore può essere trovato da Wikipedia in (almeno) due punti.

    • La prima occorrenza di Wikipedia fa riferimento alla pagina GSFC, il che è errato poiché quel valore non si verifica lì.
    • La seconda occorrenza di Wikipedia fa riferimento alle costanti astronomiche 2014 di USNO, che sembrano esse stesse essere copiate e incollate dai dati del 2009 o 2012. La seconda occorrenza di Wikipedia fornisce anche NIST (presumibilmente questa tabella). Non sono riuscito a trovare la messa citata da nessuno dei due riferimenti.
  3. Il terzo (e anche il quinto) valore (che, è interessante notare, sono entrambi al di fuori del limite di errore fornito nella seconda occorrenza di Wikipedia) può essere trovato su questo sito generico della NASA.

  4. Il quarto valore si trova nel libro Manuale di Chimica e Fisica (Robert C. West, 1980)

  5. Il quinto valore a quanto pare si trova anche nel libro Dati astrofisici (Kenneth R. Lang, 1990).

  6. Il sesto valore si trova nel libro Fisica - Terza Edizione (Cutnell et al. 1995). Questo sito elenca molti dei valori e fa un calcolo per ottenere il sesto valore.

  7. Si verifica in molti luoghi ed è abbastanza chiaramente arrotondato.

Il quinto, il sesto e il settimo valore (anche) si verificano in varie fonti non primarie online e presumo siano valori arrotondati di altri.

La mia domanda: qual è la stima più recente, migliore, con la massima precisione, della massa del Sole? Ovviamente solo fonti primarie citabili!


La massa del Sole è determinata dalle leggi di Keplero:

$$frac{4pi^2 imes(1,mathrm{AU})^3}{G imes(1,mathrm{anno})^2}$$

Ogni termine in questo componente contribuisce sia al valore della massa solare che alla nostra incertezza. Innanzitutto, sappiamo con estrema precisione che l'anno (siderale) è 365.256363004 giorni. Abbiamo anche definito l'unità astronomica (AU) 149597870700 m. A rigor di termini, il semiasse maggiore dell'orbita terrestre è leggermente diverso, ma di molto poco nel grande schema delle cose (vedi sotto).

A questo punto, possiamo risolvere per il prodotto $GM$, noto come parametro gravitazionale, a volte indicato con $mu$. Per il Sole, $$mu_odot=132712440018pm9,mathrm{km}^3cdotmathrm{s}^{-2}$$

Quindi risolvi per $M_odot$, abbiamo bisogno della costante gravitazionale $G$, che, a quanto pare, è di gran lunga il più grande contributore all'incertezza nella massa solare. Il valore CODATA corrente è $6.67384pm0.00080 imes10^{-11},mathrm{Ncdot m}^2cdotmathrm{kg}^{-2}$, che si combina per dare $$ M_odot=1.98855pm0.00024 imes10^{30},mathrm{kg}$$ dove la mia incertezza deriva esclusivamente dalla costante gravitazionale.

Il valore $1.9891 imes10^{30},mathrm{kg}$ (e i valori vicini) probabilmente derivano da un valore precedente della costante gravitazionale di $6.672 imes10^{-11},mathrm{Ncdot m }^2cdotmathrm{kg}^{-2}$, che è ancora supportato da alcune misurazioni di $G$.


La risposta alla tua domanda è molto semplice, ma buona. La massa esatta è 1,9891×1030 kg. La matematica e i nuovi progressi nell'esplorazione solare ci hanno fornito molte più informazioni sul nostro Sole. Siamo stati in grado di vedere le eruzioni solari (CMA) e abbiamo ottenuto informazioni sul Sole mai conosciute.


http://ilrs.gsfc.nasa.gov/docs/2014/196C.pdf dà G*m per il Sole come132712440041,939400 km^3/s^2.

http://physics.nist.gov/cgi-bin/cuu/Value?bg dà G come6.67384*10^-11 m^3*kg^-1*s^-2

Se questi numeri fossero esatti (non lo sono), la massa del sole (dopo aver convertito m^3 in km^3 sopra) sarebbe:

16589055005242425000000000000000000000/83423 kg

o circa

1988546924138717739712069812881.3396785059276218789 kg

o

1.9885469241387177397120698128813396785059276218789*10^30 kg

Certo, quel livello di precisione è ridicolmente ingiustificato, ma direi che è il valore più preciso che puoi ottenere, se accetti le definizioni della NASA del Gm del sole e del G dell'universo.


Il Sole sta perdendo l'equivalente di circa 4,26 milioni di tonnellate al secondo di idrogeno, poiché viene convertito in energia. Il Sole non ha una massa esatta.


Messa del sole

Apparentemente il sole perde massa a una velocità di 1,9 x 10 9 kg/s, o circa 3 x 10 -14 della sua massa totale (1,981 x 10 30 ) ogni anno.

Ecco una stima diversa -

sì, se il sole perde massa, i raggi delle orbite dei pianeti saranno leggermente modificati. Ma non c'è pericolo. Quando il sole esplode per diventare una gigante rossa, però, le cose possono succedere -)

Ma questa è astrofisica, non fisica nucleare.

Scorri fino a Crisi di mezza età per la Terra o 5,6 Gyr (


Il sole perde circa 3-6,3 x 10 -14 della sua massa ogni anno, quindi la variazione di massa è trascurabile su base annua. Anche per il resto della vita del sole che ammontano a =<0.00032 massa solare.

Scusa, non ho potuto vedere l'icona emot! Potresti per favore dirmi cosa possono succedere?

Sì, lo sapevo, ma siccome non sono stato io ad aprire questo thread non ho potuto fare nulla.

Sono completamente informato su questo argomento, quindi per favore non preoccuparti quando lo chiedo, quando Kurdt dice che"La cifra di 4,2 miliardi di kg fornita da Astro in precedenza è una buona stima della perdita di massa dalle reazioni nucleari" quali sono esattamente quelle reazioni nucleari e come sono causati e cosa fanno per far perdere al sole la sua massa?

La reazione principale nel sole è qualcosa chiamata catena protone-protone in cui essenzialmente 4 protoni si fondono insieme per formare un atomo di elio attraverso una serie di passaggi. Ecco una panoramica, ma ce ne sono molti altri che potrebbero piacerti di più cercando su Google.

Sappiamo che l'elio ha una massa inferiore ai quattro protoni che hanno contribuito a produrlo, quindi abbiamo energia alla fine di questa reazione. Sappiamo da un fisico poco conosciuto chiamato Albert Einstein che la massa può essere convertita in energia dalla seguente equazione:

Questa energia extra viene irradiata come luce. Le reazioni sono causate dall'immensa pressione e temperatura nel nucleo solare a causa della compressione sotto la sua stessa gravità. La temperatura nel nucleo del sole è


Messa della Via Lattea

La massa della Via Lattea dipende dal significato di questa domanda. Se stai parlando solo della parte visibile della Via Lattea – tutte le stelle, i gas e le polveri che compongono il disco –, allora la massa della Via Lattea è compresa tra 200-600 miliardi di volte quella del Sole. Tuttavia, non possiamo semplicemente mettere la Via Lattea su una bilancia da bagno per ottenere questo numero. Questo numero viene raggiunto contando il numero di stelle nella galassia e assumendo che la loro massa sia approssimativamente quella del Sole. La massa varia a seconda di dove si definisce il bordo della Via Lattea.

Ma c'è un altro modo per controllare il peso della Via Lattea – misurando la velocità con cui le stelle ruotano attorno al disco, la massa del disco stesso può essere determinata. In altre parole, più pesante è la Via Lattea, maggiore sarà l'effetto della gravità sulla rotazione e più velocemente le stelle si muoveranno attraverso il disco. Questo numero risulta essere un enorme 1-2 trilioni volte la massa del Sole! La stima più recente di uno studio che utilizza le informazioni della Sloan Digital Sky Survey che misura la velocità di oltre 2,4oo stelle ha messo la massa della Via Lattea e il suo alone a 1 trilione di masse solari. Sebbene gli astronomi non usino i chilogrammi quando misurano oggetti così grandi come il Sole o le galassie, la Via Lattea e il suo alone sarebbero circa 6 x 10^42 chilogrammi.

Dov'è tutta questa materia, se non nelle stelle? Come per molti misteri contemporanei dell'astronomia, la risposta è la materia oscura. Si pensa che la Via Lattea sia sede di un alone di materia oscura – materia che non può essere rilevata se non attraverso la sua influenza gravitazionale – che costituisce circa l'80-90% della sua massa. Esatto, la massa della Via Lattea che può essere vista (attraverso il visibile, i raggi X, gli infrarossi, ecc.) costituisce solo circa il 10-20% della sua massa. Questo alone può estendersi fino a 300.000 anni luce dal centro galattico.

Per ulteriori informazioni sulla Via Lattea, puoi fare riferimento all'episodio 99 di Astronomy Cast, visita il resto della nostra sezione qui nella Guida allo spazio o Swinburne Astronomy Online.