Mặt trời của chúng ta mất bao nhiêu khối lượng?

Các quỹ đạo hành tinh tiếp tục di chuyển ra ngoài khi sức hút của chúng giảm dần

Sự gần gũi của hành tinh Sao Thủy với Mặt trời - ở đây trong quá cảnh - làm cho nó trở thành một chỉ báo nhạy cảm về sự thay đổi khối lượng trong ngôi sao của chúng ta. © NASA / SDO
đọc to

Mặt trời của chúng tôi là nhẹ hơn đều đặn. Mất mát hàng loạt này lớn như thế nào, các nhà nghiên cứu hiện đã xác định dựa trên những thay đổi trong theo dõi Sao Thủy. Kết quả: Cứ sau mười tỷ năm, mặt trời chỉ mất dưới một phần mười phần trăm khối lượng của nó. Điều đó nghe có vẻ không nhiều, nhưng nó đủ để khiến các quỹ đạo hành tinh trôi ra ngoài 1, 5 cm mỗi năm và đơn vị thiên văn, như các nhà nghiên cứu báo cáo trên tạp chí Nature Communications.

Hành tinh Mercury và quỹ đạo của nó đã giúp Albert Einstein xem xét Lý thuyết tương đối tổng quát của mình. Bởi vì ảnh hưởng của lực hấp dẫn của ngôi sao của chúng ta - cùng với ảnh hưởng của các hành tinh khác - khiến hành tinh quay quanh mặt trời: sự biến đổi của nó thay đổi theo từng cuộc cách mạng. Mặt trời "phình to" ở xích đạo của nó, gây ra bởi sự quay của nó và sự mất khối lượng của nó do phản ứng tổng hợp hạt nhân và gió mặt trời cũng ảnh hưởng đến đường ray Sao Thủy.

Đầu dò thủy ngân như một người trợ giúp đo lường

Bao nhiêu khối lượng mặt trời của chúng ta mất trong quá trình thời gian, cho đến nay chỉ có thể được xác định với các mô hình lý thuyết và dữ liệu của quỹ đạo mặt trăng. Tuy nhiên, giờ đây, Antonio Genova thuộc Viện Công nghệ Massachusetts (MIT), cùng với các đồng nghiệp của NASA, đã thành công trong việc chứng minh và hoàn thiện giá trị lý thuyết này với dữ liệu từ tàu vũ trụ Merkur MESSENGER.

Để đo đạc, các nhà nghiên cứu đã phân tích dữ liệu từ tàu vũ trụ từ thời điểm MESSENGER đi ​​vòng quanh hành tinh Sao Thủy. Dữ liệu quỹ đạo bảy năm của tàu thăm dò cho phép họ đăng ký ngay cả những thay đổi nhỏ trong chế độ trọng lực của hành tinh và mặt trời. "Sao Thủy là đối tượng thử nghiệm hoàn hảo cho các thí nghiệm như vậy, bởi vì nó phản ứng rất nhạy cảm với trọng lực và hoạt động của mặt trời", Genova giải thích.

Những thay đổi tinh tế trong quỹ đạo Sao Thủy - có thể đo được bằng dữ liệu từ đầu dò MESSENGER - cung cấp thông tin về sự mất mát hàng loạt của mặt trời. NASA / GSFC

Một phần mười của một phần trăm trong mười tỷ năm

Các phép đo cho thấy mặt trời của chúng ta mất 900 tỷ khối lượng mỗi năm. Nói cách khác: Trong vòng mười tỷ năm, khối lượng của chúng giảm gần một phần mười, như các nhà nghiên cứu báo cáo. Do đó, dữ liệu thực nghiệm xác nhận các tính toán lý thuyết trước đó và đồng thời nhấn mạnh chúng theo hệ số mười. trưng bày

Trên hết, điều này rất quan trọng, vì sự mất mát khối lượng của mặt trời có liên quan chặt chẽ với sự ổn định của hằng số hấp dẫn G - hằng số xác định cường độ của lực hấp dẫn giữa hai vật như một hàm của hằng số hấp dẫn G xác định bởi khối lượng của chúng. Theo Thuyết tương đối của Einstein, giá trị này không đổi. Nhưng bởi vì cho đến nay, giá trị của G chỉ có thể được xác định chính xác năm vị trí phía sau dấu thập phân, hằng số này vẫn chưa được chứng minh.

Các hành tinh di chuyển ra ngoài

Điều thú vị là các phép đo mới cho thấy sự mất mát khối lượng mặt trời ảnh hưởng đến quỹ đạo của các hành tinh trong hệ mặt trời. Vì với khối lượng cũng làm giảm sức hút của mặt trời. Do đó, quỹ đạo của các hành tinh mà chúng ta đang dần mở rộng thêm 1, 5 cm mỗi năm và là đơn vị thiên văn, như Genova và các đồng nghiệp hiện đã xác định.

"Với cách tiếp cận hành tinh của chúng tôi, chúng tôi giải quyết các vấn đề quan trọng và lâu dài của nghiên cứu vật lý cơ bản và năng lượng mặt trời", đồng tác giả Erwan Mazarico thuộc Trung tâm khoa học vũ trụ Goddard tại NASA cho biết. "Bằng cách này, các giá trị trước đó trở nên đáng tin cậy hơn và chúng tôi tìm hiểu thêm về sự tương tác của mặt trời và các hành tinh." (Nature Communications, 2018; doi: 10.1038 / s41467-017-02558-1)

(NASA, 22.01.2018 - NPO)