Soluzioni
  • La massa del Sole è stimata in circa 1,989×1030 chilogrammi (kg), vale a dire quasi 2 quintilioni di chilogrammi, che corrispondono a 1,989×1027 tonnellate (t).

    Massa del Sole in kg → circa 1,989×1030 kg

    Massa del Sole in tonnellate → circa 1,989×1027 t

    L'enorme massa del Sole esercita una potentissima azione gravitazionale nei confronti dei pianeti e di tutti gli altri corpi celesti del Sistema Solare, tanto che li costringe a ruotare attorno a esso lungo specifiche orbite.

    Per rendersi conto di quanto la massa del Sole sia enorme basta sapere che rappresenta, da sola, il 99,86% della massa complessiva del Sistema Solare!

    Massa del Sole in kg e in tonnellate

    Come abbiamo già visto, la massa del Sole in kg è di circa 1,989×1030 kg.

    Poiché 1 tonnellata equivale a 1000 kg, per calcolare la massa del Sole in tonnellate basta convertire i kg in tonnellate dividendo per 103

    M_{\mbox{Sole}} \simeq 1,989 \times 10^{30} \mbox{ kg} = \\ \\ =((1,989 \times 10^{30}) : 10^3) \mbox{ t} = \\ \\ = 1,989 \times 10^{27} \mbox{ t}

    Quale che sia il multiplo del chilogrammo scelto, per esprimere la massa del Sole in cifre non si può fare a meno della notazione scientifica. Tuttavia, se ricordiamo i nomi associati alle potenze di 10, possiamo esprimere la massa del Sole anche a parole:

    1030 rappresenta il numero 1 seguito da 30 zeri e si legge "un quintilione";

    1027 individua il numero 1 seguito da 27 zeri e si legge "un quadriliardo".

    In definitiva possiamo dire che la massa del Sole in kg è di circa 1,989 quintilioni di chilogrammi, mentre la massa del Sole in tonnellate è di circa 1,989 quadriliardi di tonnellate.

    Confronto tra la massa del Sole e quella di altri corpi celesti

    Se quanto scritto fin qui non basta a darci un'idea dell'effettivo valore della massa del Sole, facciamo qualche confronto con le masse dei pianeti del Sistema Solare:

    - la massa della Terra è indicativamente pari a 5,9726×1024 kg, dunque il Sole è circa 333000 volte più massiccio della Terra;

    - la massa di Giove è stimata in 1,8986×1027 kg e, pur trattandosi del pianeta più grande e più massiccio del Sistema Solare, la massa del Sole è circa 1048 volte quella di Giove;

    - la massa della Luna è circa 7,3477×1022 kg e ciò significa che il Sole è circa 27 milioni di volte più massiccio della Luna.

    La seguente tabella riporta il rapporto tra la massa del Sole e le masse di tutti i pianeti del Sistema Solare. I valori sono stati approssimati all'unità e si ottengono dividendo la massa del Sole per la massa di ciascun pianeta, entrambe espresse in kg.

     

    Pianeta

    Rapporto massa del Sole / massa del pianeta

    Mercurio

    6 023 622

    Venere

    408 545

    Terra

    333 021

    Marte

    3 098 855

    Giove

    1048

    Saturno

    3499

    Urano

    22 906

    Nettuno

    19 418

    Plutone (pianeta nano)

    152 413 793

     

    Approfondimento sul valore della massa del Sole

    La massa del Sole, così come quella degli altri corpi celesti, si calcola per mezzo della legge di gravitazione universale, nella cui espressione appare la costante di gravitazione universale

    G=6,67430 \times 10^{-11} \ \frac{\mbox{N} \cdot \mbox{m}^2}{\mbox{kg}^2}

    Il valore di G non è ancora stato determinato con la precisione tipica delle altre costanti fisiche, tanto che la sezione CODATA (acronimo di Committee on Data for Science and Technology) sulle costanti fisiche ne aggiorna spesso il valore.

    Ciò si ripercuote anche sul calcolo delle masse dei corpi celesti, per cui potreste leggere valori leggermente differenti a seconda dell'ultimo aggiornamento della fonte consultata.

    Perdita di massa solare

    Il Sole è una stella dinamica e come tante altre stelle perde costantemente massa, secondo dopo secondo. Ciò è dovuto principalmente a due fattori: al vento solare e alle reazioni di fusione che si verificano all'interno del suo nucleo.

    Il vento solare è un flusso di particelle composto principalmente da elettroni e protoni, che come ben sappiamo hanno una massa propria. Queste particelle vengono accelerate nella corona solare e raggiungono velocità tali da riuscire a sfuggire alla gravità del Sole.

    Per quanto la massa di un elettrone e la massa di un protone siano piccole, per via del vento solare il Sole perde ogni secondo una quantità di materia pari a circa 1,37 miliardi di kg.

    Oltre alla perdita di massa dovuta al vento solare, sappiamo che il Sole emette luce traendo energia dalle reazioni di fusione termonucleare che avvengono al suo interno. In queste reazioni il Sole trasforma ogni secondo 600 miliardi di kg di idrogeno in 595,74 miliardi di kg di elio, dunque ogni secondo perde altri 4,26 miliardi di kg di massa che si convertono in energia, secondo l'equazione massa-energia di Albert Einstein.

    In definitiva il Sole perde circa 5,64 miliardi di kg al secondo, che equivalgono a 1,78×1017 kg l'anno.

    Perdita massa del Sole al secondo ≈ 5,64×109 kg

    Perdita massa del Sole all'anno ≈ 1,78×1017 kg

    Sebbene il valore di perdita annua sembri enorme, corrisponde solamente allo 0,000000000089% della massa del Sole. Ci vorrebbero allora circa 10 mila miliardi di anni prima che il Sole esaurisca la sua intera massa, ma già sappiamo che il Sole si evolverà in una gigante rossa tra circa 5 miliardi di anni, con conseguenze disastrose per il nostro Sistema Solare.

    Massa solare

    La massa solare è un'unità di misura usata in Astronomia per esprimere la massa di altre stelle ed è approssimativamente uguale al valore della massa del Sole in kg.

    Si indica con il simbolo M_{\odot} e il suo valore convenzionale è di 1,98855×1030 kg, con un'incertezza di 0,00025×1030 kg

    M_{\odot} = 1,98855(25) \times 10^{30} \mbox{ kg}

    ***

    Ci fermiamo qui, ma ti consigliamo di dare un'occhiata alla scheda completa sul Sole e ai seguenti approfondimenti:

    - diametro del Sole;

    - raggio del Sole;

    - temperatura sul Sole.

    Risposta di Galois
 
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