太陽の末期には巨大化し地球を飲み込むか

質問

太陽の末期には巨大化し地球を飲み込むか
恒星の一生は末期には赤色矮星となり現在の数百倍の大きさになりその後自重力により収縮し、白色矮星にになるといことですが、巨大化した太陽は木星軌道程度まで大きくなるので地球は太陽に飲み込まれ消滅してしまう。
そこでの疑問ですが、太陽質量の増加による惑星の公転軌道に影響はないのでしょうか。
私の考えでは、質量の増加は重力の増加すなわち惑星の太陽へ引き込みが強くなる一方で、公転スピードは加速し、遠心力により軌道半径が拡大する。すなわち太陽が巨大化するにつれ惑星は太陽から遠ざかるので地球も同様で太陽に飲み込まれることはないと考えられないでしょうか。

回答No.5

noname#185706 · ベストアンサー

>赤色矮星となり現在の数百倍の大きさになり

それは赤色巨星です。「矮星」とは「小さな星」という意味です。

>自重力により収縮し、白色矮星にになる

膨れた外層が星から流れ出し、星の中心部が露出して白色矮星になります。

>巨大化した太陽は木星軌道程度まで大きくなる

大きくなるのは地球軌道くらいまで、という説もあり、まだ決着はついていないと思います。

>太陽質量の増加による

逆です。上述のように外層部が失われるので、太陽の質量は減少します（たぶん今の５~６割？になる）。

>惑星の公転軌道に影響はないのでしょうか。

あります。太陽が惑星に及ぼす引力が弱くなりますから。

>私の考えでは・・・

惑星の軌道が外側へ移動するのは確かですが、その理由は太陽の引力が強くなるからではなく、逆に弱くなるからです。極端な例として、ある瞬間に太陽の質量が零になる場合を考えましょう。太陽の引力が零になるわけですから、惑星は太陽におかまいなく、無限の彼方へ飛び去ってしまうでしょう。太陽の質量（よって引力）がじょじょに小さく（弱く）なる場合には、惑星が太陽から遠ざかる過程がじょじょに起こると考えればよいでしょう。

上述のように、太陽がどこまで膨れるかはまだはっきりわかっていないと思います。また、太陽の外層がいつどれだけ流出するかについても同様です。このような不確定なことがらのために、太陽がやがて地球を飲み込むかどうかについては、まだ断言できないと思います。

ちなみに、この問題では、太陽から流れ出す物質の中を地球が運動することの効果も考える必要があるかもしれません。地球の軌道運動は流出物質との摩擦によってブレーキをかけられます。この効果は地球を徐々に太陽に落ち込ませる方向に働きますから、地球が太陽から遠ざかるスピードを落とそうとします。

お礼

数々の認識間違い指摘有難うございます。そうですね・・太陽に接近して消散するよりどこかの彼方に飛び去ってしまうほうが気持ち的良いですね。もちろんそのときには人類はすでに存在しないでしょうが。やはりどこか地球に似た星を見つけて移住しているか、人工惑星のような巨大な建造物を造って移り住んでいるか、人類滅亡は・・考えたくないですが、光速にちかい移動手段を見つけていると望みたいです

回答No.6

tpg0

太陽と同じような質量の恒星は100億年程度の寿命と計算されてます。
現在の太陽は、誕生後46億年程度経過してるとされてますので壮年期になります。
やがて、水素からヘリウムへの核融合速度が速くなり一旦は膨張しますが、重力によって現在の太陽より縮むとされてます。
縮んだ太陽の核融合速度は急速に進んで膨張が止まらなくなるのが「赤色巨星」化です。
太陽の質量は、風船が膨らんでも重さが同じように変わりません。
赤色巨星化した太陽は金星と地球間の軌道程度までしか膨らまないと計算されてますので地球までは飲み込まないとされてます。
核融合を終えた太陽は、自らの重力で収縮を始め、地球程度の大きさの「白色矮星」になって恒星の生涯を閉じるとされてます。
太陽が赤色巨星化しても、太陽の重力は同じなので太陽系惑星の軌道は変わらないと考えられます。

お礼

回答有難うございます。まあいづれにしても太陽がそれだけ地球に接近すると灼熱地獄の状態でしょうから人類はもちろんあらゆる生命体は死滅しているのでしょうね。人類が生き残るには光速移動手段が開発され他の地球に似た星に移住していると望みたいです。

回答No.4

雪中庵（@psytex）

恒星はガスの塊りです。
赤色巨星とは、その核融合の結果の熱で膨張して大きくなる、
という事で、ほとんど質量は変わりません。
膨張に伴い増大する太陽風や、核融合で輻射に変わる質量
（元の質量の0.7％ですが）による減量は、微々たるもので。

ガスの塊りですので、「巨大化」してもぶつかることはなく、
「飲み込まれる」というのは、熱で溶融、気化して発散するか、
ガスとの摩擦で公転速度が低下して落ち込む、といった話でしょう。

回答No.3

mirumirumio310

こんにちは。
それは何とも言えないですね。
太陽は末期を迎えないかもしれないですしね。

難しいことは、わたしにはわかりませんが、想像するのは楽しいです。
太陽の巨大化とともに、地球も巨大化したりして！！
巨大化と同時に各惑星も巨大化して同じ距離を保ちつつ、広がってゆくとか。

いずれにせよ、そのときにならないとわかりませんね。

回答No.2

Tacosan

先に結論を言うと「どっちに転ぶかぎりぎりでどちらの説もある」となる.
内容については...
・「赤色矮星」
・「巨大化した太陽は木星軌道程度まで大きくなる」
・「太陽質量の増加」
・「質量の増加は～遠心力により軌道半径が拡大する」
のうち, どこから突っ込むのがいいんだろう.
ちなみにどっちかといえば太陽質量は「減少する」のでは＞#1. 核融合反応でエネルギーを放出するということは, そのエネルギー分に相当する質量を失うことに等しい.

回答No.1

FEX2053

あの・・・大きくなってもやってることは「核融合」なので、太陽の重量自体は変わらないんですが？

お礼

そうだったんでんすか。認識間違いでした。有難うございます。