Сколько Солнцу осталось "гореть"? И когда оно закончит своё существование, а вместе с ним и Солнечная система?
Из наблюдений за нашим светилом можно получить количество энергии, которое выделяется Солнцем за одну секунду, оно примерно равно
3,8x10^26 Дж/с (Джоулей в секунду).
В процессе термоядерного синтеза в центре Солнца 4 ядра атома водорода превращаются в 1 ядро атома гелия:
4H -> 1He + Energy.
При этом 0,7% (или 0,007) первоначальной массы водорода переходит в энергию, которая затем излучается Солнцем, т.е
0,007*mc^2 (та самая формула Эйнштейна),
где m - это масса ядра Солнца, где идут реакции, она составляет 10% от массы Солнца, которую мы знаем из учебников физики:
2x10^30 кг.
Теперь перемножаем:
E = 0.007 * 0.1 * mass of sun * (speed of light)^2 = 1,3x10^44 Дж.
Можно воспользоваться сервисом WolframAlpha, прямо вставляете эту формулу туда и получаете результат. Удобно:). А теперь пришло время посчитать время (извините за тавтологию) жизни Солнца:
Количество энергии, которое может произвести ядро Солнца -
1,3x10^44 Дж (то, что мы вычислили только что)
делим на количество энергии, производимое Солнцем за 1 секунду -
3,8x10^26 Дж/с
Джоули сокращаются, и мы получаем время жизни в секундах:
1,3x10^44/3,8x10^26 = 3,4x10^17 секунд.
(Снова посчитаем в WolframAlpha). А в годах это будет примерно - 1.3x10^44/3.8x10^26/86400/365 (количество секунд в сутках и количество дней в году) = 1x10^10 лет или 10 000 000 000 лет или 10 миллиардов лет.😱
Т.к. Солнце живёт уже с нами около 4,5 млрд лет, сколько и наша Земля примерно, она образовалась почти сразу после Солнца через какие-то десятки миллионов лет, то получается, нашему Солнцу осталось ещё около 5,5 миллиардов лет "гореть" и радовать нас по утру:).
Обозначения: ^ - возведение в степень.