СПУТНИК СОЛНЦА
p_350b3f7a6b3ce0fc
Предположим, у Солнца появилась звезда-спутник малой массы, которая в небе Земли светит как звезда , а средние угловые размеры у нее такие же, как у Урана. Какова эффективная температура этой звезды? Чему равен период ее обращения, если известно, что ее светимость в 100 раз меньше, чем светимость Солнца? Орбита звезды круговая.
Решение
Показать решение
Звезда светит в 5· раз слабее Солнца. Средний угловой радиус Урана есть отношение его пространственного радиуса к расстоянию до Солнца, он равен 1.8", что в 530 раз меньше видимого радиуса Солнца. По закону Стефана-Больцмана светимость звезды B равна , где R и T – радиус и температура звезды. Энергетический поток от звезды на расстоянии L равен
где — видимый радиус звезды. Сравнивая звезду-спутник с Солнцем (поток , температура , видимый радиус ), получаем выражение для температуры:
Эффективная температура звезды равна 2800 К. Учитывая, что светимость звезды B составляет одну сотую от светимости Солнца , получаем среднее расстояние до этой звезды:
Здесь – расстояние от Земли до Солнца (астрономическая единица). Подставляя численные данные, получаем 220 а.е. По условию задачи масса звезды невелика, и ее орбитальный период можно определить из упрощенного III закона Кеплера, сравнивая ее орбиту с земной:
Орбитальный период звезды составляет 3300 лет.