La morte del sole

#1

Avrei un quesito da porvi, in base agli studi effettuati si è arrivati a sapere che tra 4-5 miliardi di anni (se non erro) il sole da stella calma e tranquilla che da la vita... esaurirà inevitabilmente il combustibile cioè l'idrogeno, e iniziera a bruciare l'elio surriscaldandosi e crescendo a dismisura fino a diventare una gigante rossa. Si pensa che il suo diametro diventi grande quanto l'orbita della terra, inglobandola, per poi lasciarsi morire semplicemente spengendosi lasciando solo un nucleo caldissimo e densissimo grande quanto la terra e luminosissimo chiamato nana bianca, per poi a sua volta spengersi anche questo.Si salveranno soltanto i pianeti del sistema esterno. Mi chiedo, perdonate la mia estrema ignoranza, se il sistema solare è comunque tenuto cosi "ordinato" dalla gravita del sole, dopo la sua morte i piantei giganti del nostro sistema che fine faranno? non hanno piu niente intorno a cui orbitare quindi vagheranno nello spazio vuoto? Oppure potranno collidere tra loro distruggendosi a vicenda? E il sole in base a quali calcoli si sa che diventerà una gigante rossa, la differenza di massa determina se una stella esploderà in super o ipernova oppure morirà da gigante rossa? Ammetto di essere ignorante in materia, ma questi quesiti mi brulicano nella testa. spero possiate aiutarmi a capire meglio grazie a tutti

#2

Ciò che tiene insieme i pianeti non è il Sole, ma la sua massa.
Si stima che alla fine del suo ciclo vitale, il Sole perderà circa 1/3 della sua massa sotto forma di nebulosa planetaria e che i restanti 2/3 rimarranno sotto forma di nana bianca.

Ora per ciascun pianeta si presentano 3 situazioni (bisogna fare i conti caso per caso):
1. l'energia cinetica E=(1/2)mv^2 è ancora minore del modulo dell'energia potenziale U=-GMm/r... il pianeta rimane in orbita attorno al sole su un'orbita ellittica più ampia di quella precedente
2. l'energia cinetica eguaglia il modulo dell'energia potenziale... il pianeta sfugge "lentamente" seguendo una traiettoria parabolica che lo porta "ad arrestarsi all'infinito"
3. l'energia cinetica è maggiore del modulo dell'energia potenziale... il pianeta sfugge "velocemente" seguendo una traiettoria iperbolica che lo porta a conservare all'infinito una velocità finita

Se la perdita di massa fosse istantanea, cosa che non accadrà, il cambio d'orbita sarebbe anch'esso istantaneo, passando da orbite quasi circolari ad orbite ellittiche molto eccentriche. Dal momento che invece il tempo-scala del fenomeno di formazione di una nebulosa planetaria va da qualche decina di anni a circa un secolo, il fenomeno sarà progressivo e porterebbe i pianeti a "spiraleggiare" allontanandosi progressivamente dal centro del Sole mantenendo orbite quasi circolari e velocità costante, sfuggendo nel momento in cui raggiungessero una certa distanza critica (calcolabile come sopra).

Per quanto riguarda i calcoli sull'evoluzione stellare, rimando la domanda a chi più preparato sull'argomento. Si tratta tuttavia di modelli già ben validati e dei quali restano da definire solo alcuni dettagli "secondari". Sull'evoluzione del Sole direi che si è ragionevolmente certi che seguirà la strada gigante rossa - nebulosa planetaria, perchè la sua massa è abbondantemente entro i limiti superiore ed inferiore previsti dal modello.

#3

Non sono un esperto quindi non mi pronuncio, onde evitare di mescolare nozioni corrette con delle assurdità, leggi questo documento, qualcosa spiega....

#4

Circa l'evoluzione stellare, affinchè una stella diventi gigante rossa e poi una nebulosa planetaria con nana bianca annessa, la massa della stella stessa deve essere entro le 8 masse solari, al di sopra, la stella diverrà una supernova, e poi una stella a neutroni. SE la massa della stella supera le 25-30 masse solari, allora diverrà un buco nero dopo essere stata supernova

#5

Praticamente quando una stella si stabilizza.. E la sua massa rimane costante entro certi limiti allora si puo' prevedere la sua fine? E' possibile che si formi un sistema completamente planetario? Cioe' che i pianeti con massa inferiore possano orbitare intorno ad un pianeta gigante senza che ci sia necessariamente una stella?

#6

Conosci il problema dei tre corpi? Se non è presente una massa, che diventa il centro del sistema, molto maggiore di quella degli altri corpi, non è possibile calcolare le orbite dei pianeti se non integrando le equazioni della meccanica nel tempo. Questa impossibilità di giungere a una soluzione matematica si traduce fisicamente in un comportamento caotico, che avrebbe necessariamente tre possibili esiti finali:
- il sistema collassa in un unico corpo
- il sistema collassa in due corpi in orbita stabile l'uno intorno all'altro
- il sistema collassa finchè la massa centrale non diventa sufficientemente maggiore di quella degli altri corpi da "stabilizzare" il sistema
...naturalmente non è dato sapere quanto tempo serva, dipende sensibilmente dalle condizioni iniziali... potrebbe servire un tempo molto breve o quasi eterno, ma "alla fine dei tempi" si verificherà uno di questi casi.

Comunque, ammesso che la massa centrale sia sufficientemente grande, un sistema puramente planetario sarebbe molto diverso da un sistema solare classico: l'assenza di vento solare e la minore massa dei pianeti renderebbero molto più lento il processo di "pulizia" dello spazio, ci sarebbe molta più polvere e detriti in orbita e probabilmente si formerebbero sistemi di anelli stabilizzati da piccolissimi pianetini....

#7

Messaggio inserito da checcuzzo

Praticamente quando una stella si stabilizza.. E la sua massa rimane costante entro certi limiti allora si puo' prevedere la sua fine? E' possibile che si formi un sistema completamente planetario? Cioe' che i pianeti con massa inferiore possano orbitare intorno ad un pianeta gigante senza che ci sia necessariamente una stella?

Più o meno, diciamo che se la stella rimane anche dopo che ha perso massa nella sua vita, entro i limiti indicati, allora si verifica quanto descritto.
Per un buco nero per esempio servono 25-30 masse solari circa, la stima è stata fatta tenendo conto in fatti delle normali perdite che subisce la stella

#8

Ragazzi scusate ma ho iniziato da pochissimo ad interessarmi di astronomia quindi magari faccio spesso domande banali. C'e' un limite di massa per i pianeti? E' possibile che un pianeta diventi grande, che so, piu del sole? Quali limiti ci sono per i pianeti in fatto di massa? Non hanno abbastanza materia per crescere?

#9

Probabilmente dico delle inesattezze, ma ci provo (Hyperion correggimi tu)
La forza di gravita della stella impedisce ai pianeti di superare una certa massa, inoltre se arrivi a superare una certa massa, la forza di gravità è così forte da innescare la fusione nucleare, di conseguenza si accende una stella.

#10

Giusto quello che dice thefrenz.
Rispondendo a checcuzzo, dico che un pianeta non può avere una amssa molto grande, certamente non quanto la stella, poichè, un corpo così grande diverrebbe esso stesso una stella, infatti, Giove, qualcuno lo chiama una "stella mancata", in quanto è fatto di idrogeno oltrechè di altri gas, se fosse molto più grande, la gravità innescherebbe la fusione nucleare (mi si correga se ho detto alcune inesattezze)

#11

Ragazzi grazie per l'aiuto a capire....,lo diceva mia madre che dovevo studiare qualche annetto fa... Vabbe' non e' mai troppo tardi

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