Sol, planet eller stjerne? – Niels Bohr Institutet - Københavns Universitet

Niels Bohr Institutet > Spørg om fysik > ? om Astrofysik > Sol, planet eller stje...

17. januar 2015

Sol, planet eller stjerne?

Hej Spørg om Fysik
 Vi er blevet uenige om, hvorvidt Solen er en stjerne eller en planet?
Vi har kunnet læse os frem til, at Solen er en stjerne, men vi undrer os over, om Solen også kan betragtes som en planet.

Vi håber, at du kan besvare vores spørgsmål. 

Med venlig hilsen
E H O og J D

Sol, planet eller stjerne? En planet, blev det vedtaget på den Internationale Astronomiske Unions kongres i 2006, skal opfylde disse krav:

  • Det skal kredse om en stjerne.
  • Himmellegemets tyngdekraft skal være kraftig nok til, at det er i hydrostatisk ligevægt, så det bliver (næsten) rundt.
  • Himmellegemet må ikke være massivt nok til selv at producere fusionsenergi og udsende lys, varme og anden elektromagnetisk stråling.
  • Der må ikke kredse mange andre små himmellegemer i samme bane som planeten.

Banerne i solsystemet

Pluto (opdaget 1930) levede ikke op til kravene, og er derfor i dag det man kalder en dværgplanet.

Der er altså 8 planeter om solen, de første 6 kendte fra oldtiden, planet betyder vandrende stjerne på græsk, regnet indefra: Merkur, Venus, Jorden, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus (opdaget 1781) og Neptun (opdaget 1846).

Der er fundet omkring 1800 exoplaneter (2014) dvs. en planet der kredser om en anden stjerne. Omkring 1/10 af de stjerner, der har planeter, er sollignende. Størsteparten af planeterne er så vidt det kan konstateres gasgiganter dvs. meget store gas-planeter, som minder om de 4 yderste planeter i solsystemet. Største parten ligger i en sådan afstand fra hovedstjernen, at de ikke ligger i en ”beboelig” zone dvs. temperaturen er for høj eller lav til liv, som vi kender til det.

Der er måske 20 – 50 blandt de fundne, som er kandidater til at kunne være beboelige. Man regner med, at der kan være over 100 millioner sådanne planeter i Mælkevejen.

Solsystemet

En stjerne er en glødende plasmamasse

Den lyser, fordi der er fusion i kernen. Den har kugleform på grund af tyngdekraften, og fusionen sker fordi tyngden skaber et enormt tryk nær centrum og ved dannelsesprocessen sammentrykkes gassen, og temperaturen stiger (akkurat som en cykelpumpe bliver varm, når man pumper) indtil fusionen indtræder. Der opstår så en balance, hvor lystrykket holder stoffet udenom kernen oppe imod tyngdekraften og energien vandrer ud igennem plasmaet ved at

En stjernes livscyklus

lyskvanterne hele tiden rammer atomer og genudsendes, indtil de når overfladen (det tager energien i størrelsesorden 10 000 og 170 000 år at komme fra centrum til overfladen for en energienhed). Fusionsprocessen skaber efterhånden alle grundstoffer op til jern i kernen. Stoffer over jern skabes kun i supernovaeksplosioner, og vores tunge stoffer er altså gløderne efter en fortidig supernova her i nabolaget.

Er massen af en potentiel stjerne mindre end 0,08 gange vores sols masse, opstår der ikke fusion i kernen, så skabes i stedet en brun dværg, som er lidt varm på grund af stofsammentrykningen, som tyngden bevirker.

Solen er altså en stjerne, den har energiproduktion og indeholder i øvrigt over 99 % af solsystemets masse.

Exoplaneter kan findes på stjernens lyskurve

Jupiter skulle være mere end 11 gange større end nu, for at starte fusionsprocesser i den. Det ville i så tilfælde blive kaldt en dobbeltstjerne. Når brinten nær solens centrum slipper op, falder lystrykket og stjernen trækker sig sammen, hvorved den så bliver varmere og en række nye processer starter i centrum. Det bevirker en udvidelse af stjernens, højere temperatur i centrum (100 millioner grader), sammen med en afkøling af den meget større overflade. Solen vil på det tidspunkt (om 4-5 milliarder år) nok nå ud ca. til jordbanen (hvis jorden er der på det tidspunkt), stjernen i dette stadium, den kaldes en rød kæmpe. Til den tid vil jordens atmosfære antageligt være blæst ud i rummet af forstadierne, så vi har som race visse afgørende problemer, i det mindste på det tidspunkt (en lidt langsigtet bekymring), men det er nok tvivlsomt om vor race overlever så længe, kun få racer har eksisteret i mere end 250 millioner år, de fleste langt mindre, og dette er 20 gange så meget.

Eller exoplaneter kan findes ved spektroskopisk at aflæse en hastighedskurve

Fakta om Solen

Solens fusionskerne er de inderste ca. 20 % af radius. Trykket er omkring 300 millioner gange trykket her på jorden, densiteten er ca. 150 gange vands densitet, temperaturen omkring 13 600 000 K (15,7 millioner), hvert sekund omdannes ca. 560 millioner tons brintkerner til helium. Effekten er omkring 383 trillioner MW (3,83*1026 W, omkring 1 million gange jordens totale energiforbrug pr. år, solens er jo pr. sek.). Solen får ved processen et massetab på 4,3 millioner tons pr. sek. Det betyder at solen til i dag har brugt ca. 100 jordmasser i sin levetid og omdannet dem til energi. [Data: Solens masse er 1,989*1030 kg, overfladetemperatur: 5780 K, radius 6,9599*108 m, Sol-jordafstand 1,496*1011 m, middeldensitet 1410,2 kg/m3, det er lidt mindre end tørt sand].

Med venlig hilsen
Malte Olsen