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Fonte de energia das estrelas




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Por que as estrelas brilham:

As estrelas brilham porque são quentes.

Luminosidade = taxa de perda de energia

Para permanecerem quentes as estrelas precisam repor a energia perdida, do contrário esfriariam.




Fonte de energia das estrelas

Consultar:
Fonte de energia das estrelas

Duas fontes disponíveis:

Em estrelas como o Sol (T nuclear ≈ 15 milhões K), essa fusão se dá pelo ciclo próton-próton:

eqciclopp
ciclopp

 

Veja os passos detalhados deste processo no fim desta página.
 

Nesse processo, 0,7% da massa se transforma em energia (massa do nucleo de hélio = 99,3% da massa de 4 núcleos de hidrogênio), pela equação EN ∝ M c2

onde u = unidade de massa atômica = 1,66 X 10-27 kg.




Quanto tempo uma estrela pode brilhar?

Consultar:
Tempo de vida das estrelas

Depende de dois fatores:

Tempo de vida = Energia interna/ Luminosidade

Caso do Sol:

Constante solar = energia/segundo/área que chega à Terra = 1367 watts/m².

Distância Terra-Sol = 150 milhões de quilômetros
Isso leva a:

Luminosidade do Sol = 3,9 x 1026 watts!

Para manter essa luminosidade:

Quanta energia o Sol tem disponível?

Logo: E = 0,7% x 10% x 1030 kg x (3 x 108 m/s)2 = 1,26 x 1044 J.

Juntando tudo, encontramos:
Tempo de vida = 1,26 x 1044 J / 3,9 x 1026 J/s = aproximadamente 10 bilhões de anos


Para as demais estrelas:

Tempo de vida = Energia interna/ Luminosidade

Energia interna:

Luminosidade:

Portanto: tempo de vida ∝ M-2

Em relação ao tempo de vida do Sol: