energiát szabadít

Tudományos érdekességek

A csillagok alapvetően atomreaktorok:

Láttál valami radioaktív elemet izzani? Nos, ezek a csillagok, de az ultra nagyban nézze meg, hogy a csillagok belsejében lévő láncfúziónak óriásinak kell-e lennie, hogy innen látjuk őket.

A technikai magyarázat kezdődik:

A csillagok óriási gömbök (elsősorban hidrogén és hélium), amelyeket csillagközi felhők zavarai képeznek, amelyek elszabadult gravitációs kondenzációt vetnek el, a gázt legalább ezer kelvinig melegítik, a hidrogént eltávolítják az összes elektronjából, és létrehoznak egy plazmát (amely mint egy láng).

Magfúzió nélkül a csillagok továbbra is összehúzódnak (Kelvin-Helmholtz mechanizmus), és csak évmilliókig tartanak.

A csillag magjában elért hőmérséklet és nyomás azonban olyan magas, hogy a protonok elég közel vannak és energikusak ahhoz, hogy "kvantumalagút" jussanak. A hélium könnyebb, mint a 4 proton, amelyből készült: ez a tömeghiba abból adódik, hogy a kvarkokat stabilabb szerkezetbe rendezi, energiát szabadít fel (korábban tömeg formájában), például gammasugarak, neutrínók, gyors protonok + elektronok.

Az így keletkező energia nyomását beállítják, így elegendő az emelkedő rétegek nyomásának kiegyensúlyozása, tehát ha a csillag több gázt kap (mint a masszívabb csillagok), akkor a mag megnő és a rész nagyobb részét veszi fel. csillag.

Közvetlenül a mag felett a protonok nem olvadnak össze, de mégis nagyon sűrűek, ezért a középfrekvencián keletkező fény szétszóródik a környező elektronokból, és nagyon lassan halad előre. Ez a konvektív régió, és fontos szerepet játszik a csillag életének meghosszabbításában, mert ennek a diffúz szóródásnak évmilliókba telik a felszínre jutása. Ez biztosítja, hogy a csillag stabil egyensúlyt tud fenntartani a gravitációval szemben a mag bezárásával.

Magasabban, a nyomás csökkenésével a plazma hatékonyabban kezd energiát szállítani a konvekció révén, amely a csillag mágneses terét turbulenciával tekeri fel.

Ahogy a sűrűség elég alacsony lesz ahhoz, hogy a plazma optikailag vékony legyen (tau

1) (például ha elég vékony felhőn nézünk át, hogy át lehessen látni) a fotonok végre el tudnak menekülni a csillagtól. A csillag légkörének ezt a területét fotoszférának nevezik, és hőmérséklete a csillag magban történő termelésének és sugárzásának közvetlen következménye: Fényerő = Terület * sigma_boltzmann * T ^ 4.

E régió felett átmenet van a domináns turbulenciától (a forrásban lévő edény alakú szemcsés fotoszféra) a mágnesesen dominált tevékenység felé, amelyet a Nap látunk. Ez a mágneses energia végül felszabadul a csillag koronájában, hogy a vékony plazmát milliókra melegítse. K, majd a helioszférába.

Valahányszor a mag fényereje és a felület fényessége nincs egyensúlyban, a csillag sugara megváltozik. Ha a mag kevesebb energiát termel, akkor a nyomás növekszik, és a mag egyre melegebbé és sűrűbbé válik, és a külső rétegek kitágulnak, ami a mag további energiatermelését eredményezi, a magot ismét kibővíti, és a felső rétegeket visszaengedi. Néhány csillag valójában továbbra is így oszcillál, fényességüket periodikusvá téve, a fényerővel arányos periódussal, a Cepheid változóval.

A csillag tehát egy gravitációs zárt, önszabályozó magfúziós reaktor.

Némelyik tömegesebb (a Nap akár 100-szorosa is), ezért nagyobb a magmennyiségük. Ez felszíni területenként több energiát szabadít fel, melegedve és kékebbé téve őket. Más csillagok kisebbek (legfeljebb a Nap 0,1-szeresei), kicsi a magjuk, ezért vörösek, sőt infravörösek is.

Ha egy csillag magjában elfogy a hidrogén, újból összehúzza magját, kitágítja külső rétegeit, vörösesebbé válik, és felmelegíti a magot, hogy a hélium berilliumon keresztül szénné, majd oxigénvé stb.
Miután a mag meg van töltve Fe2O-val, a fúzió nem nyer több energiát, és a csillag ott folytatja, ahol abbahagyta, amikor a magban megolvasztani kezdte a hidrogént, menthetetlenül összehúzta magját, hogy kompakt tárgyat képezzen, és külső rétegeit egy ködfolt.