ВсОА 2022, Сбор 2 · анализ на данни — Задача 11. Солнечный инсайд

Q22S2D

Условие

На графиках приведены зависимости плотности солнечного вещества (рис. 1) и частоты вращения слоёв Солнца на разных широтах (рис. 2) от расстояния rr до центра светила.

График зависимости частоты вращения Ω/2π (нГц) от r/R (от 0.5 до 1) для широт 0°, 15°, 30°, 45°, 60°, показывающий дифференциальное вращение в конвективной зоне и почти твёрдотельное вращение внутри.
Рис. 2: Внутреннее вращение Солнца: во внешней конвективной зоне вращение дифференциальное (0° соответствует экватору), в центральной области лучистого переноса — почти равномерное. Частоты приведены в наногерцах.

a. Оцените момент инерции Солнца. Во сколько раз он отличается от момента инерции [модельного] однородного Солнца с теми же массой и радиусом?

b. Считая, что при r⩽0.5R⊙r \leqslant 0.5 R_{\odot} вращение звезды твёрдотельное, оцените момент импульса Солнца.

График зависимости плотности солнечного вещества (г/см³, логарифмическая шкала) от радиуса r/R от 0 до 1, с отмеченными зонами: Core, Radiative Zone, Convective Zone, и горизонтальными указателями плотности золота, воды и воздуха.
Рис. 1: Плотность солнечного вещества в зависимости от расстояния до центра (модель). Christensen-Dalsgaard et al., Science (1996)

Решение

Внимание: Непълно решение

В архива няма официално решение на тази задача.

Оригинал в Архива: Q22S2D.pdf