सूर्य का घनत्व आंतरिक ग्रहों से कम क्यों है?
जवाबों:
सभी तरह से सूरज एक ही घनत्व नहीं है।
MSFC के सौर आंतरिक पृष्ठ के अनुसार , सूर्य के केंद्र में कोर घनत्व 150,000 किलोग्राम / मी । इसके चारों ओर विकिरण क्षेत्र लगभग 20,000 - 200 किग्रा / मी (पानी से पहले से कम घना) है। आखिरकार किनारे पर कंजर्वेटिव ज़ोन है - जिस भाग पर हम देखते हैं उसका घनत्व हमारी अपनी वायु की तुलना में बहुत कम है ...
इसलिए यद्यपि सूर्य का औसत घनत्व बहुत उल्लेखनीय नहीं है, लेकिन कोर सौर प्रणाली में सबसे घनी जगह है।
( Wikipedia.org से सन क्रॉस सेक्शन )
किसी तारे के अंदर संलयन सूर्य के घनत्व को प्रभावित करता है (जो किसी ग्रह के साथ नहीं होता है)। यह एक बाहरी दबाव पैदा करता है जो गुरुत्वाकर्षण के आकर्षण के खिलाफ संतुलन बनाता है, जिससे घनत्व कम हो जाता है जब तक कि तारा जल रहा है। एक बार एक तारे के द्रव्यमान में सूर्य का द्रव्यमान अब संलयन को बनाए रखने में सक्षम नहीं है, जो बचा है वह एक सफेद बौना है जो वास्तव में बुध की तुलना में बहुत अधिक सघन है।
पदार्थ का घनत्व न केवल इसकी संरचना पर निर्भर करता है, बल्कि तापमान और दबाव पर भी निर्भर करता है। यह कहना सार्थक नहीं है कि पदार्थ A उन स्थितियों को निर्दिष्ट किए बिना पदार्थ B की तुलना में सघन है जिसके तहत तुलना की जा रही है।
एक साधारण रोजमर्रा के उदाहरण के लिए, कमरे के तापमान (और दबाव) पर पानी हवा की तुलना में काफी सघन होता है। लेकिन इन दोनों को 100 ° C से ऊपर गर्म करें, और पानी वाष्पित हो जाता है और वास्तव में हवा की तुलना में काफी कम घना हो जाता है , यहाँ तक कि एक ही तापमान और दबाव पर भी।
( आदर्श गैस कानून द्वारा , किसी दिए गए तापमान और दाब पर विभिन्न गैसों का घनत्व उनके औसत आणविक द्रव्यमान के लगभग आनुपातिक होता है। पानी का आणविक द्रव्यमान डायटोमिक ऑक्सीजन और नाइट्रोजन का लगभग आधा है, जो हवा के मुख्य घटक हैं। पृथ्वी पर, और इस प्रकार जल वाष्प तापमान और दबाव पर हवा के रूप में केवल आधा घना है।)
बुध की सतह का तापमान 1000 ° C से कम है (और आंतरिक तापमान बहुत अधिक नहीं होना चाहिए), और इसमें ज्यादातर धातु और सिलिकेट खनिज (यानी रॉक) होते हैं जो उन तापमानों पर ठोस या तरल होते हैं। इस बीच, सूर्य का तापमान सतह (प्रकाश क्षेत्र) पर 5000 ° C से अधिक है, और अंदर बहुत गहरा गर्म है। यदि आप बुध को सूर्य के समान तापमान तक गर्म कर सकते हैं, तो अधिकांश चट्टानें और धातुएं जिनमें से वाष्पीकरण होता है, और बहुत कम घना हो जाएगा। तो घनत्व का बहुत अंतर बस इस तथ्य के लिए नीचे आता है कि बुध सूर्य की तुलना में बहुत अधिक ठंडा है, और इस प्रकार ठोस रहने में सक्षम है।
एक अन्य कारण है कि सूर्य बुध की तुलना में कम घना है, सूर्य में बहुत अधिक हल्के हाइड्रोजन गैस (जिसमें आणविक भार और बहुत कम वाष्पीकरण बिंदु) होते हैं, जबकि बुध में लगभग कोई हाइड्रोजन नहीं है। इसका मुख्य कारण यह है कि सूर्य की गर्मी और सौर हवा ने प्रभावी ढंग से किसी भी हाइड्रोजन और अन्य वाष्पशील कम घनत्व वाले पदार्थों को उड़ा दिया है जो बुध एक बार हो सकता है (या जो कि सौर प्रणाली बनाते समय अपने सामान्य क्षेत्र में मौजूद हो सकता है) )।
सूर्य स्वयं अपने विशाल गुरुत्वाकर्षण के कारण हाइड्रोजन को बनाए रख सकता है (लेकिन फिर भी, यह प्रति सेकंड लगभग एक बिलियन किलोग्राम खो देता है; मूल रूप से सौर हवा जिसका मैंने ऊपर उल्लेख किया है)। बुध, हालांकि, बहुत छोटा है, और इस प्रकार इसका गुरुत्वाकर्षण इतना मजबूत नहीं है कि वह अपने स्वयं के हाइड्रोजन को सूर्य के इतने पास पकड़ सके।
(मूल रूप से यही बात शुक्र, पृथ्वी और मंगल के साथ हुई थी, यही कारण है कि ये आंतरिक ग्रह बृहस्पति और शनि की तरह हाइड्रोजन गैस की विशाल गेंदों में नहीं बदले। हालांकि, पृथ्वी और शुक्र दोनों बड़े पर्याप्त थे, और काफी दूर स्थित थे। सूर्य, कि वे पानी और हवा जैसे थोड़े कम वाष्पशील पदार्थों पर लटक सकते हैं । मंगल सूर्य से भी आगे स्थित है, लेकिन पृथ्वी की तुलना में बहुत छोटा है, जो मुख्य कारण है कि आज यह केवल बहुत पतला है कार्बन डाइऑक्साइड का वातावरण , और बहुत कम अगर कोई पानी।)
मैं कहता हूं कि सबसे महत्वपूर्ण उत्तर है क्योंकि तारों की मात्रा को (आंतरिक) ग्रहों की तुलना में अलग-अलग गिना जाता है ।
पूर्व के लिए, घने कोर के आसपास की अधिकांश गैस को गिना जाता है। उत्तरार्द्ध में इसकी पर्याप्त मात्रा नहीं है।
बड़े सितारों के साथ यह और भी अधिक स्पष्ट है।
VY Canis Majoris : "0.000005 से 0.000010 किग्रा / एम 3 की औसत घनत्व के साथ , समुद्र तल पर पृथ्वी (वायु) के वातावरण की तुलना में सितारा एक सौ हज़ार गुना कम घना है। बाहरी परतों के साथ यह मजबूत जन हानि से भी गुजर रहा है। तारा अब गुरुत्वाकर्षण से बंधा हुआ नहीं है "
हाँ, आईएसएस के बाहर हवा की तुलना में कम घनत्व है , और अभी भी स्टार की मात्रा का एक हिस्सा है।
तारा किसी के व्यवसाय की तरह गैस को फार्ट कर रहा है, और उसका एक बड़ा हिस्सा अभी भी उसके व्यास में गिना जाता है। सूर्य अलग नहीं है।
जाहिर है हम एक ही मीट्रिक का उपयोग नहीं कर रहे हैं , इसलिए मूल्यों की तुलना करने का कोई मतलब नहीं है ।
अन्य सभी उत्तर सूर्य के घनत्व को संबोधित करते हैं, लेकिन मुझे लगता है कि उनमें से कोई भी वास्तव में ओपी की गलत धारणा को संबोधित नहीं करता है। ओप लगता है कि सघन सामग्री को डूब जाना चाहिए, लेकिन ऐसा नहीं है। इस प्रकार प्लूटो यूरेनस की तुलना में सघन है, लेकिन आगे की परिक्रमा करता है। इस बारे में कुछ भी अजीब नहीं है।
कारण यह है कि जब तक किसी प्रकार की बातचीत नहीं होती है तब तक कक्षीय ऊर्जा का अनिश्चित काल तक संरक्षण किया जाता है। एक ग्रह एक अंतरिक्ष स्टेशन में एक अंतरिक्ष यात्री की तरह "भारहीन" महसूस करता है, क्योंकि यह सौर मंडल के द्रव्यमान के केंद्र की ओर फ्रीफ़ॉल में है। जब तक यह किसी अन्य शरीर के साथ बातचीत नहीं करता है, तब तक , इसके घनत्व की परवाह किए बिना, ऊर्जा के संरक्षण के परिणामस्वरूप, सौर मंडल के द्रव्यमान के केंद्र से समान दूरी पर कक्षा के लिए जारी रहेगा ।
घनत्व केवल एक मुद्दा बन जाता है जब ऑब्जेक्ट भौतिक संपर्क में आते हैं, और एक शरीर दूसरे शरीर से एक धक्का प्राप्त करता है।
इस प्रकार एक परिक्रमा करने वाले अंतरिक्ष यान में, घनी वस्तुएं बस "भारहीन" के आसपास तैरती हैं और "नीचे" तक नहीं गिरती हैं। अंतरिक्ष यान में हवा और वस्तु दोनों गुरुत्वाकर्षण का अनुभव कर रहे हैं, लेकिन वे एक ही दर से गिर रहे हैं, इसलिए वे एक-दूसरे को धक्का नहीं देते हैं।
जब अंतरिक्ष यान जमीन पर होता है , तो पृथ्वी की सतह अंतरिक्ष यान पर ऊपर धकेलती है, और इसे पृथ्वी के केंद्र की ओर गति करने से रोकती है। इन परिस्थितियों में, सघन वस्तुएं, यदि असंक्रमित हो, तो कम घने वायु को विस्थापित करते हुए, अंतरिक्ष यान के फर्श की ओर गिर जाएगी । जब वे फर्श से टकराते हैं, तो वे इससे एक धक्का प्राप्त करते हैं, जिससे उनकी निरंतर गिरावट को रोका जा सकता है।
अंतरिक्ष वस्तुओं में भौतिक संपर्क द्वारा एक दूसरे को धक्का नहीं देते हैं, इसलिए घनत्व में कोई फर्क नहीं पड़ता है। एक ट्रिलियन टन लोहे और एक ट्रिलियन टन सिलिका के अलग-अलग वॉल्यूम हो सकते हैं, लेकिन उनके पास एक ही द्रव्यमान है, इसलिए जब तक कि सौर प्रणाली के बाकी हिस्सों के साथ उनकी बातचीत विशुद्ध रूप से गुरुत्वाकर्षण है, दोनों पहचान का व्यवहार करेंगे।
दूसरी ओर, पदार्थ, जो ग्रह, सूर्य या चंद्रमा में समाहित हो गया है, घनत्व द्वारा स्तरीकृत हो जाएगा। एक चंद्रमा या चट्टानी ग्रह के मामले में यह लगभग पूरी तरह से सघन पदार्थों के डूबने और अधिक मात्रा में उठने के लिए मजबूर करने के कारण है। सूरज या गैस की विशालता के मामले में कोर भी संपीड़न के कारण सघन होगा। संपर्क बलों के अलावा, घर्षण भी मौजूद है। यह भी ध्यान रखें कि कक्षीय क्षय के लिए घर्षण आवश्यक है : इसके बिना उपग्रह समान ऊंचाई पर अनिश्चित काल के लिए परिक्रमा करेंगे।
सरल उत्तर। सूर्य ज्यादातर 1. के परमाणु भार के साथ हाइड्रोजन है। पारा ज्यादातर (70%) धातु जैसे लोहे (55 के परमाणु भार के साथ) है। लोहे के घनत्व पर एक सिर शुरू होता है। घनत्व में हाइड्रोजन के बराबर लोहे के लिए, 55 हाइड्रोजन परमाणुओं को एक एकल लोहे के परमाणु के स्थान में संकुचित करना होगा। यह सूर्य के मूल में होता है, लेकिन पूरे सूर्य में नहीं।