НОА 2012, II кръг (областен), 9–10 клас — Задача 1. Съдбата на Слънцето
XV Национална олимпиада по астрономия 2012, областен кръг, тема за възрастова група IX-X клас · 23 февруари 2012 г. · 8 т.
Условие
В хода на своята еволюция звездите преминават през различни стадии и накрая завършват живота си като различни обекти – бели джуджета, неутронни звезди или черни дупки.
• В какво ще се превърне нашето Слънце в края на своята еволюция? [2 т.]
• Ще избухне ли някога нашето Слънце като свръхнова звезда? [2 т.]
• Свръхразвита галактична цивилизация открадва Слънцето и мигновено го заменя с черна дупка. Черната дупка има маса, точно равна на масата на Слънцето. Какво ще се случи тогава със Земята по отношение на нейното движение и на условията за живот на повърхността ѝ? [4 т.]
Обяснете вашите отговори.
Решение
Решение:
Масата на Слънцето е недостатъчна, за да се превърне то в черна дупка или неутронна звезда. След фазата на червен гигант то ще се превърне в бяло джудже – много плътна малка звезда с маса близка до масата на Слъцето, но с размери малко по- големи от размерите на Земята. Като свърхнови избухват само масивните звезди – именно тези, които накрая се превръщат в неутронни звезди или черни дупки, както и бели джуджета, които са част от тясна двойна система.. Превръщането на по-малко масивните звезди в бели джуджета става без те да избухват като свръхнови. Слънцето няма да избухне като свръхнова звезда.
Ако Слънцето бъде подменено с черна дупка със същата маса, движението на телата в Слънчевата система няма да се промени. Това е така, защото движението на телата зависи от масата на централното тяло, а не от неговото естество.
Не е така, обаче, с условията на живот на повърхността на Земята. Те почти изцяло се определят от слънчевото греене. Когато слънчевото греене престане, в случая поради подмяна на Слънцето с черна дупка, тогава температурите на Земята ще паднат много, океаните ще замръзнат, а след тях и земната атмосфера. Земята ще се превърне в ледено тяло без атмосфера, условията на което ще са несъвместими с биологичните форми на живот.
Критерии за оценяване (общо 8 т.)
- За отговор в какво ще се превърне в края на живота си Слънцето – 2 т.
- За отговор да ли то ще избухне като свърхнова звезда – 2 т.
- За обяснение какво ще стане с движението на Земята – 2 т.
- За обяснение как ще се променят условията за жинот – 2 т.
Оригинал в Архива: NOA2_2012_9-10problems.pdf · официални решения: NOA2_2012_9-10solutions.pdf