Güneş'in yoğunluğu neden iç gezegenlerden daha az?

Güneşin yoğunluğu ve Mercury's fakat Güneş daha yoğun olmamalı mı? Çünkü Güneş Sistemi oluşturulurken büyük bir moloz diski vardı ve enkazın yoğunluğuna bağlı olarak merkezden daha da yakınlaştı, bu daha sonra gezegenleri oluşturdu, ama Güneş merkezde ve daha az Merkür'den daha yoğun, neden?$1410~\frac{\text{kg}}{\text{m}^{3}}$$5430~\frac{\text{kg}}{\text{m}^{3}}$

Güneş başından beri aynı yoğunlukta değil.

MSFC'nin güneş iç sayfasına göre, güneşin ortasındaki çekirdek yoğunluğu 150.000 kg / m $^3$ . Etrafını saran radyasyon bölgesi 20.000 - 200 kg / m $^3$ (sudan daha az yoğundur). Sonunda sınırdaki konvektif bölgedir - gördüğümüz bölümdeki yoğunluk kendi havadan daha az yoğundur ...

Bu nedenle, Güneş'in ortalama yoğunluğu çok dikkate değer olmasa da, çekirdek güneş sistemindeki en yoğun yer.

( Wikipedia.org'dan enine kesit )

Bir yıldızın içindeki füzyon güneşin yoğunluğunu etkiler (ki bu bir gezegende olmaz). Yer çekiminin çekiciliğine karşı dengeleyen, böylece yıldız yandığı sürece yoğunluğu azaltan bir dış basınç üretir. Bir yıldız bir kez güneşin kütlesi füzyonu sürdüremez hale gelirse, geriye kalan aslında Merkür'den çok daha yoğun olan beyaz bir cücedir.

Maddenin yoğunluğu sadece bileşimine değil, aynı zamanda sıcaklık ve basınca da bağlıdır. A maddesinin , karşılaştırmanın yapıldığı koşulları belirtmeden madde B'den daha yoğun olduğunu söylemek anlamlı değildir .

Basit bir günlük örnek için, oda sıcaklığında (ve basınçta) su havadan daha yoğundur. Fakat ikisini de 100 ° C'nin üzerine ısıtın ve su buharlaşır ve aslında aynı sıcaklık ve basınçta bile havadan çok daha az yoğun hale gelir .

( İdeal gaz yasasıyla , belirli bir sıcaklık ve basınçtaki farklı gazların yoğunluğu ortalama moleküler kütleleriyle yaklaşık orantılıdır. Suyun moleküler kütlesi, havanın ana bileşenleri olan diyatomik oksijen ve azotun sadece yarısı kadardır. Yeryüzünde ve bu nedenle su buharı, aynı sıcaklık ve basınçtaki hava kadar yarısı kadardır .)

Merkür'ün yüzey sıcaklığı 1000 ° C'den düşüktür (ve iç sıcaklık çok fazla olmamalıdır) ve çoğunlukla bu sıcaklıklarda katı veya sıvı olan metallerden ve silikat minerallerinden (kaya gibi) oluşur. Sun'ın sıcaklık arada ° 5000'den fazla yüzey (fotosfer) de C ve bir olan çok derin iç sıcak. Merkür'ü Güneş ile aynı sıcaklığa kadar ısıtırsanız, oluşan kayaların ve metallerin çoğu buharlaşır ve çok daha az yoğunlaşırdı. Bu yüzden yoğunluk farkının büyük bir kısmı, Merkür'ün Güneşten daha serin olması ve dolayısıyla sağlam kalabilmesi gerçeğine bağlı.

Güneş'in Merkür'den daha az yoğun olmasının bir başka nedeni de Güneş'in çok hafif hidrojen gazı içermesidir (hem çok düşük bir molekül ağırlığına hem de çok düşük bir buharlaşma noktasına sahiptir), ancak Mercury'de neredeyse hiç hidrojeni yoktur. Bunun temel nedeni, Güneş'in ısısı ve güneş rüzgârının, Merkür'ün bir zamanlar sahip olabileceği (veya güneş enerjisi sistemi kurulurken genel alanında var olabilecek) herhangi bir hidrojen ve diğer uçucu düşük yoğunluklu maddeleri etkili bir şekilde üflemiş olmasıdır. ).

Güneşin kendisi, muazzam yerçekimi nedeniyle hidrojeni tutabilir (ancak yine de saniyede yaklaşık bir milyar kilogram kaybeder; temelde yukarıda bahsettiğim güneş rüzgârı budur). Bununla birlikte, Merkür çok daha küçüktür ve dolayısıyla yerçekimi Güneş'e bu kadar yakın bir şekilde kendi hidrojeni üzerinde tutacak kadar güçlü değildir.

(Temelde aynı şey Venüs, Dünya ve Mars'a da oldu, bu yüzden bu iç gezegenler Jüpiter ve Satürn gibi büyük hidrojen gazı toplarına dönüşmediler. Ancak, Dünya ve Venüs yeterince büyük ve yeterince uzaktaydılar. Su ve hava gibi diğer az miktarda uçucu maddelere tutunabilecekleri Güneş Mars, Güneş'ten daha uzakta bulunmaktadır, ancak aynı zamanda Dünya'dan çok daha küçüktür, günümüzde sadece çok zayıf olmasının temel nedeni budur. karbondioksit atmosferi ve çok az su varsa

En önemli cevabı, yıldızların hacminin (iç) gezegenlerden farklı olarak sayılmasıdır .
İlki için, yoğun çekirdeği çevreleyen gazın çoğu sayılır. İkincisi, yeterli miktarda bulunmuyor.

Bu daha büyük yıldızlarla daha da belirgindir.
VY Canis Majoris : "Ortalama 0.000005 ila 0.000010 kg / m3'lük bir yoğunluğa sahip olan yıldız, deniz seviyesindeki Dünya (hava) atmosferinden yüz bin kat daha az yoğundur . Ayrıca dış tabakaları ile kuvvetli kütle kaybı yaşanmaktadır. yıldız artık yerçekimsel olarak bağlı değil "
Evet, ISS dışındaki havadan daha az yoğunluk ve hala yıldız hacminin bir parçası.
Yıldız, kimsenin işi gibi gaz salıyor ve bunun büyük bir kısmı hala çapına bağlı. Güneş farklı değil.

Açıkçası aynı ölçümü kullanmıyoruz , bu yüzden değerleri karşılaştıran hiçbir nokta yok .

Diğer tüm cevaplar güneşin yoğunluğunu ele alıyor, ancak hiçbirinin OP'nin yanlış algılanmasını ele almadığını hissediyorum. OP, daha yoğun malzemenin batması gerektiğini düşünüyor, ancak durum böyle değil. Bu yüzden, Pluto Uranüs'ten daha yoğundur, ancak daha fazla yörüngeye döner. Bu konuda garip bir şey yok.

Bunun nedeni, bir tür etkileşim olmadığı sürece, yörünge enerjisinin süresiz olarak korunmasıdır. Bir gezegen tıpkı bir uzay istasyonundaki bir astronot gibi "ağırlıksız" hissediyor, çünkü güneş sisteminin kütle merkezine doğru serbest düşüyor. Başka bir bedenle etkileşime girmediği sürece , yoğunluğundan bağımsız olarak madde, enerjinin korunmasının bir sonucu olarak , güneş sisteminin kütle merkezinden aynı mesafede yörüngede olmaya devam edecektir .

Yoğunluk ancak nesneler fiziksel temasa girdiğinde sorun olur ve bir beden başka bir bedenden bir itme alır.

Bu nedenle yörüngeli bir uzay aracında, yoğun nesneler sadece "ağırlıksız" etrafında yüzerler ve "altına" "düşmez". Hem hava hem de uzay gemisindeki nesneler yerçekimi yaşıyor, ancak aynı oranda düşüyorlar, bu yüzden birbirlerini itmiyorlar.

Uzay aracı yere düştüğünde, Dünya'nın yüzeyi uzay aracına doğru iter ve dünyanın merkezine doğru hızlanmasını önler. Bu koşullar altında, daha kısıtlı olan havanın yerini alacak şekilde, daha kısıtlı değilse, daha yoğun nesneler uzay aracının tabanına doğru düşecektir . Yere çarptıklarında, düşmelerini engelleyerek ondan bir itme alırlar.

Uzaydaki nesneler birbirlerini fiziksel temasla itmezler, bu nedenle yoğunluk farketmez. Bir trilyon ton demir ve bir trilyon ton silika farklı hacimlere sahip olabilir, ancak bunlar aynı kütleye sahiptir, bu nedenle güneş sisteminin geri kalanıyla etkileşimleri tamamen yerçekimi olduğu sürece her ikisi de aynı şekilde davranacaktır.

Öte yandan, bir gezegene, güneşe ya da aya birleştirilen madde, yoğunluğa göre katmanlaşacaktır. Ay veya kayalık bir gezegen söz konusu olduğunda, bu neredeyse tamamen yoğun malzemelerin batması ve daha hacimli olanları yükselmeye zorlaması nedeniyledir. Güneş veya gaz devi durumunda çekirdek ayrıca sıkıştırma nedeniyle daha da yoğunlaşacaktır. Temas kuvvetlerine ek olarak, sürtünme de mevcuttur. Ayrıca, yörüngesel bozulma için sürtünme gerektiğine de dikkat edin : uydular olmadan süresiz olarak aynı yükseklikte yörüngeye çıkarlar.

Basit cevap Güneş, çoğunlukla 1 atom ağırlığı ile hidrojendir. Civa, demir (% 55 atom ağırlığı ile) gibi çoğunlukla (% 70) metaldir. Ütünün yoğunluğu baştan başlar. Hidrojenin yoğunlukta demire eşit olması için, 55 hidrojen atomunun tek bir demir atomunun boşluğunda sıkıştırılması gerekir. Bu, güneşin çekirdeğinde olur, fakat tüm güneşte olmaz.