Глава 2.1 Исходное состояние вещества
На текущий момент солнце – это звезда, «разумеется» почти гомогенная (одинакового химического состава во всех её частях), массой порядка 2*10^30кг. Когда оно образовалось 5—6 миллиардов лет назад, оно было немного больше. Так как Солнце – звезда очень маленькая, карлик, то на границе его фотосферы гравитация весьма большая, около 27g, гравитационный колодец глубокий, и потому при всей его светимости около 3*10^26Вт, солнечный ветер вылетает со скоростью всего около 1 мегатонны в секунду. Для сравнения, поток лучистой энергии, по формуле E=M*C^2 составляет около 3 мегатонн в секунду, правда уже не массы, а дефекта массы, образовавшейся при сгорании 700 мегатонн водорода в гелий. Значит, за миллиард лет потеря массы составляет около 10^26кг, а в недрах выгорает около 2*10^28кг водорода – то есть выгорает 1% полной массы Солнца, а улетает менее 0.01% массы. Значит, можно считать, что 5—6 миллиардов лет назад Солнце было практически той же самой массы и размера, только чуточку иного химического состава – было чуть меньше гелия и прочих тяжёлых элементов, и больше водорода. И именно эти параметры можно взять для исходного облака, из которого Солнце образовалось, только может быть массу стоит взять несколько большую – часть массы облака могла быть выброшена излучением при загорании звезды. Для расчёта примем круглую цифру, что исходное облако было пятикратно массивнее Солнца – массой 10^31кг, не забывая о возможном минимуме 2*10^30кг.
Химический состав Солнца возьмём из Википедии [1] – оно состоит из водорода (73% от массы), гелия (25%), на 1 млн атомов водорода приходится 98 000 атомов гелия, 851 атом кислорода, 398 атомов углерода, 123 атома неона, 100 атомов азота, 47 атомов железа, 38 атомов магния, 35 атомов кремния, 16 атомов серы, 4 атома аргона, 3 атома алюминия, по 2 атома никеля, натрия и кальция, и малое количество прочих элементов.
Начальные данные для размера облака возьмём на глазок, по параметру его прозрачности. Когда мы смотрим в небо и видим там звёзды, мы смотрим вертикально вверх сквозь толщу атмосферы – газа массой в 10тонн на кв. метр, а если посмотреть вбок – толщина слоя уже около 30—100 тонн, и всё равно газ прозрачен. В исходном облаке можно ожидать того же, только с примесью разных тяжёлых атомов. Значит, можно принять, что исходно облако было с концентрацией вещества такой, что при взгляде насквозь на квадратный метр приходилось 1 тонна газа, отчего облако было полупрозрачным. Отсюда получаем, что диаметр облака будет порядка (10^31 / 10^3) ^0.5=10^14метров, или около 1000АЕ. Значит, средняя плотность вещества в нём около 10^-11кг/кубометр, или что то же самое 6*10^15 атомов водорода в кубометре, или 6 миллионов в куб. миллиметре. Длина свободного пробега молекул будет порядка километров.