太陽の表面部分について

質問

続けてt_yossanです。
質問内容が異なると思ったので分割しました。
今度は太陽のことについて教えて下さい。

太陽は中心核で核融合反応によって発熱してますよね？
でもそれは中心核の部分であって、衛星（「ようこう」でしたっけ？）で見る太陽の表面部分は燃えていないってことになるのですが、表面部分は何の成分で構成されているのでしょうか？（プラズマかなんかですか？）
それと太陽の晩年期には赤色巨星になるとあるのですが、何故膨らんでゆくのかが分かりません。
太陽の表面の重力が小さくなるのでしょうか？どんどん核融合反応して重い物質が作られるのなら、引っ張られて小さくなっても良さそうなもんですが・・・

何故膨らむかのメカニズムを教えて下さい。
宜しくお願いします。

回答No.5

nananotanu

補足ですが…
鉄より重い元素は恒星での核融合では作られず(鉄までは、質量の十分大きな星で有りさえすれば、融合できる)、『超新星爆発』の際にその莫大なエネルギーで生成されます(今、我われの身の回りや我われ自身にすらそういう元素が存在する、って事は、少なくとも1回は超新星爆発を経験してきた、ということです)。また、表面積が1/10になれば半径も1/2.51になりますので、単純に重力10倍、ではありませんね(遠心力だって替ってきます、その上に)。

あと、先ほど誤変換がありましたね(市→し)、失礼しました。

回答No.4

nananotanu

太陽の観測に良く使われているHα線は「水素原子から」の光ですよ。それから考えて下さい。

さて、太陽の光は、全て、まさに中心での核融合から発したものが見えているのです。(太陽全体で核融合が起き、重くなった生成物が沈んでいくのではありません)　因みに、太陽の内部はガスがぎゅうぎゅうに詰まっているので、光すらなかなか通り抜けられず、発生から表面に出てくるまで100万年～1000万年かかります(それ位古い光を見ているんですよ。『表面の状態』としては8分20秒前、の姿ですが)。

なお、ようこう等衛星や、地上から望遠鏡で観測している太陽は、表面部分(白色光で見た場合)から上空のコロナまで、波長によって色いろな高度を観測しています。何れも、「(所謂)燃えている、のではなく」太陽からの光で励起された原子からの発光ですが…(実験室で発光スペクトルをとるのと同じ原理で、なんら特別な事が起きているのではない)。

あと、超新星爆発は全ての恒星が起こすのではなく、極重い一部の星(１％以下ぐらい(0.1だったかも))市か起こしませんのでご注意を。

膨張するのは、元もと膨張しようとしているのを抑えていた力がなくなるから。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%95%E3%82%A7%E3%83%AB%E3%83%9F%E7%B8%AE%E9%80%80

回答No.3

empty_head

太陽は表面と言えど、地球上と比べて高温・高圧です。
核融合自体は太陽の核付近で起きていても、高温・高圧の環境では水素原子も活発に運動しています。
簡単に言えば原子の運動が活発になれば光や熱が発せられると言う事です。

>どんどん核融合反応して重い物質が作られるのなら
太陽での核融合については圧力・温度の限界でヘリウムまでしか起きません。
恒星の大きさに比例し重い元素が作られると考えて良いです。
余談ですが大きな元素は中性子星（↓のリンク参照）の衝突で出来ると考えられています。

>太陽の表面の重力が小さくなるのでしょうか？
大きくなる前に収縮しますので一時的には表面の重力は大きくなります。
地球の表面積が小さくなって同じ重力が働いた場合、一定の面積あたりの重力は単純に考えて表面積が1/10なら重力は10倍になると考えてください。
で、収縮する事で恒星（太陽）内部はさらに高圧・高温になります。
その結果、超新星爆発を起こします。
その後、恒星の大きさにより白色わい星・中性子星・ブラックホールなどになります。

太陽の活動については
http://spaceboy.nasda.go.jp/teacher/7/con3.html

星の最期については
http://www.t3.rim.or.jp/~star/star/pulser.html

回答No.2

myeyesonly

こんばんは。

確か表面は、水素とかヘリウムとかの軽い成分（もちろんプラズマ状態ですよ）が主じゃなかったかと思います。それらが核融合で重くなったのが内側に沈んでいく・・・じゃなかったかな？

赤色巨星になる前は仰るように縮みます。縮み過ぎて、中の温度、圧力が高くなりすぎると、また重い物質同士の新たな核融合が起きてそのエネルギーに耐えきれなくなって膨らみますね。そして爆発して一生を終える・・・？わけですね。

回答No.1

m_chappy

またまた登場の一般人です。迷惑ならごめんなさい。
太陽の表面についてはわかりません。膨張のハナシです。
今の太陽は、水素からヘリウムへの核融合が行なっていますよね。燃料が少なくなってくると、重力が勝って、太陽は縮み始めます。そうすると、圧力が上がって、今度はヘリウムから次の物質へ核融合します。この時、発生するエネルギー（変換される質量）が水素→ヘリウム核融合よりはるかに大きいから、膨張するんだったと思います。
でわ。