Раняя модель Солнца...Требуется осмысление...

[lavrovka]

Цель: В рамках максимально упрощенной модели по заданным характеристикам на "поверхности" звезды исследовать физические условия внутри звезды.
Модель:
Условия на "поверхности": давление P0 = 1 атм, температура T0 = 6000 K, радиус R = 7.1010 см, масса M = 2.1033 г, светимость L0 = 4.1033 эрг/сек.
Звезда сферически-симметричная, не вращается.
Входящие в состав звезды газы считать идеальными, нерелятивистскими, полностью ионизованными (т.е. все электроны являются свободными частицами, участвующими в тепловом движении). Химический состав звезды постоянен -- не зависит от расстояния до центра. Массовая доля водорода X = 0.7, гелия Y = 0.28, углерода, азота и кислорода Z = 0.02. Давлением излучения пренебречь.
Теплообмен в некоторой зоне звезды осуществляется только одним из двух механизмов: радиационным или конвективным. Градиент температуры для радиационного механизма (далее температура везде в кельвинах, остальные величины -- в единицах системы СГС):
формула
Пояснение.
Пусть в результате случайного возмущения некоторый элемент газа начал медленно всплывать. При этом давление в нем в любой момент времени совпадает с давлением окружающего газа, а его плотность убывает по адиабатическому закону (dr/dP)адиаб. Если в результате перемещения вверх элемент становится менее плотным, чем окружающая среда, то его движение ускоряется и развивается конвекция. В данной модели предполагается, что средняя для данного расстояния от центра плотность r приближенно подчиняется этому же закону (dr/dP)адиаб. Это предположение позволяет записать формулу для градиента температуры dT/dr в конвективной зоне. Согласно сказанному выше, критерием того, что зона конвективна, является неравенство (dr/dP)адиаб > (dr/dP)рад.
Энерговыделение в ядерных реакциях протон-протонного цикла (в расчете на грамм солнечного вещества): формула
 Энерговыделение в ядерных реакциях углеродно-азотного цикла: формула
Задание:
Найти расстояние от центра звезды, до которого данная модель обеспечивает получение физически осмысленного результата. Каковы плотность и температура в этой точке, чему равна средняя плотность оставшейся центральной части звезды?
Привести границы конвективных и радиационных зон внутри звезды (расстояние отсчитывается от центра звезды).
Найти радиус зоны, в которой протекают ядерные реакции.
ВСЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ И ВОПРОСЫ ПО Е майлу
aspirant@bgpi.ru
Вышлю полную задачу, надо решить срочно...

[lavrovka]

может просто есть у кого предложения как её решить, был бы рад услышать любые предложения.
Нужна только идея,  с математикой нет проблем, только вот не хватает знаний физики...

[AstroNick]

Гм... Задача действительно интересная, но на уровне профессиональной теоретической астрофизики, а данный Форум - всё-таки любительский. Хотя и профессиональные астрономы тут также присутствуют. Вот разве что у кого-то действительно есть готовое решение, или найдётся энтузиаст, обладающий достаточным уровнем знаний в данной области и свободным временем...

Вроде бы соседней ветке нечто похожее обуждается...

[lavrovka]

или може кто знает формулу градиента температуры для конвективной зоны в теплообмене Солнца. (так как эти звезды очень похожи друг на друга...)

[hoarfrost]

Что касается задачи - то только за! (Интересно). Но вот темы надо называть, всё таки, более конкретно. lavrovka, переименуйте её пожалуйста. (Большие буквы также необязательны).

[zenixt]

 Интересно, насколько точно астрономы могут определить возраст звезд типа Солнца  - G2V? Или то, что мы называем теориями, всего лишь общепризнанные гипотезы. И, как говорила Вика Воробъева, нужно говорить не утвердительно, а что, возможно, это так. В данном случае, вероятно, возраст зведы такой-то и такой-то. А потом четкие границы, например, между спектральными классами G2 и G3 существуют только в нашем мозгу. В действительности четких границ нет. Интересно, ведется ли особое наблюдение за звездами типа Солнца и с возрастом как у Солнца?

[zenixt]

 Ведь знания о звездах типа Солнца и его возраста жизненно необходимы.

[Critic]

О возрасте Солнца (http://www.astrobook.org/astronomy/solar_system/characteristics/sun/age_and_life_time.htm):

"Возраст Солнца составляет примерно 5 миллиардов лет. Эта оценка основана на известных темпах превращения водорода в гелий и оставшихся запасах солнечного водорода. Ежесекундно на Солнце около 600 миллионов тонн водорода перерабатывается в 4 миллиона тонн гелия. Остальная масса, т.е. вещество, преобразуется в энергию и уходит от Солнца в виде излучения. Уже израсходована половина солнечного водорода, следовательно, на переработку оставшейся его части уйдет столько же времени. К концу этого срока Солнце будет несколько разогреваться и увеличиваться в размерах за счет «раздувания» его внешних оболочек. По некоторым расчетам, внутри них окажутся все ближайшие к Солнцу планеты Солнечной системы вплоть до Юпитера. Солнце превратиться в красного гиганта. Естественно, жизнь на Земле станет невозможной, но это случится не ранее, чем через 5 - 6 миллиардов лет. К этому времени, после истощения запасов солнечного водорода, начнется реакция синтеза углерода и кислорода из гелия.
   На последнем этапе, после рассеивании в пространстве внешних оболочек, Солнце превратится в белый карлик."

Интересный вопрос о звёздах-аналогах Солнца. Точный аналог найти не так просто. Выясняется, что большинство звезд в солнечной окрестности - малозаметные красные карлики. Один из ближайших солнечных аналогов - знаменитая Тау Кита (спектр G0V). Есть таблицы более-менее похожих на Солнце звёзд, например, 63 звезды в статье Содерблома (http://adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-bib_query?bibcode=1986Icar...67..184S).

[Ноябрь]

может просто есть у кого предложения как её решить, был бы рад услышать любые предложения.
Нужна только идея,  с математикой нет проблем, только вот не хватает знаний физики...

Привет lavrovka! У меня есть идея! Может поможешь обсчитать. Я не знаю математики. Мой сайт http://mfomichyov.narod.ru/
Есть шанс получить нобелевскую премию.

[hoarfrost]

может просто есть у кого предложения как её решить, был бы рад услышать любые предложения.
Нужна только идея,  с математикой нет проблем, только вот не хватает знаний физики...

Привет lavrovka! У меня есть идея! Может поможешь обсчитать. Я не знаю математики. Мой сайт http://mfomichyov.narod.ru/
Есть шанс получить нобелевскую премию.

Значит так. За рекламу своего сайта переходящую в спам участник Ноябрь отправляется в бан до окончательного решения модераторов. А его сообщения временно переправляются в корзину.