Strona głównaPytania → Czy świecąc Słońce się zmienia?

Czy świecąc Słońce się zmienia?

Pytanie

Pyta Mariusz

Moje pytania dotyczą Słońca:
– Jaki jest ubytek masy Słońca związany z promieniowaniem wydostającym się z jego powierzchni do otaczającej przestrzeni?
– Czy ewentualna zmiana masy Słońca ma wpływ na oddziaływanie grawitacyjne i czy to ma wpływ na trajektorie ruchu otaczających Słońce planet?

Odpowiedź

Odpowiada Prof. Szymon Malinowski

Są dwa czynniki które wywołują ubytek masy Słońca: reakcje termojądrowe we wnętrzu powodujące świecenie Słońca i emisję promieniowania elektromagnetycznego, oraz emisja promieniowania korpuskularnego — wiatru słonecznego (głównie protonów i elektronów, znacznie rzadziej cząstek alfa). Jeśli idzie o utratę masy wskutek tego ostatniego efektu, to ocenia się, że wynosi ona $9\cdot 10^{35}$ protonów na sekundę, czyli ok. $1.7\cdot 10^9$ kg/s (1.7 miliona ton na sekundę). Z kolei ubytek energii Słońca wskutek emisji promieniowania elektromagnetycznego wynosi ok. $4\cdot 10^{26}$ J/s. Przeliczając to ze wzoru Einsteina na masę, $E=mc^2$, dostaniemy ok. $4.4\cdot 10^9$ kg/s. Całkowity ubytek masy Słońca wskutek obydwu procesów wynosi więc ok. 6 milionów ton na sekundę, $6\cdot 10^9$ kg/s, czyli ok. $1.9\cdot 10^{16}$ kg/rok. Masa Słońca wynosi niemal $2\cdot 10^{30}$ kg, czyli ubytek roczny to zmniejszenie masy Słońca o ułamek 1/100000000000000. Tak mała wartość nie ma praktycznego znaczenia dla orbit planet, nawet w długiej, liczącej miliony lat perspektywie.