星星在一生中如何變化
星星是宇宙的一些基本組成部分。它們不僅構(gòu)成宇宙,而且還擁有行星系統(tǒng)。因此,了解它們的形成和演化為理解宇宙和行星提供了重要線索。
太陽給了我們一個(gè)**的例子來研究,就在我們自己的太陽能系統(tǒng)中。它'距離只有8分鐘,所以我們不需要等待很長(zhǎng)時(shí)間才能看到其表面的特征。天文學(xué)家有許多研究太陽的衛(wèi)星,他們已經(jīng)知道了很長(zhǎng)一段時(shí)間關(guān)于它生命的基礎(chǔ)知識(shí)。一方面,它'中年,就在生命周期的中間,稱為"主序列"。在此期間,它將氫融合在其核心中以制造氦氣。
在其整個(gè)歷史中,太陽看起來幾乎一樣。對(duì)我們來說,天空中一直是這種發(fā)光的黃白色物體。它沒有'至少對(duì)我們來說似乎有所改變。這是因?yàn)樗纳顣r(shí)間與人類截然不同。然而,它確實(shí)發(fā)生了變化,但與我們過短暫快速生活的速度相比,變化非常緩慢。如果我們?cè)谟钪娉叨壬峡匆活w恒星's年齡(約137億年),那么太陽和其他恒星都過著非常正常的生活。也就是說,他們出生,生活,進(jìn)化,然后死于數(shù)千萬或數(shù)十億年。
為了理解恒星是如何進(jìn)化的,天文學(xué)家必須知道那里有什么類型的恒星,以及為什么它們?cè)谥匾矫姹舜瞬煌?。一步?將"星形分類到不同的垃圾箱中,就像人們可能對(duì)硬幣或大理石進(jìn)行分類一樣。它'被稱為"恒星分類"它在理解恒星的工作原理方面發(fā)揮著重要作用。
對(duì)恒星進(jìn)行分類
天文學(xué)家對(duì)一系列恒星進(jìn)行排序"bins"使用這些特征:溫度e、 質(zhì)量,化學(xué)成分等。根據(jù)其溫度,亮度(亮度),質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì),太陽被歸類為中年恒星,其生命周期稱為"主序列"
幾乎所有的明星大部分時(shí)間都在這個(gè)主要序列上度過,直到他們?nèi)ナ?有時(shí)輕輕,有時(shí)暴力。
It'全部關(guān)于融合
什么是主序列星的基本定義是科普名詞:它是一個(gè)在其核心中將氫與氦融合的星。氫是恒星的基本組成部分。然后他們用它來創(chuàng)建其他元素。
當(dāng)恒星形成時(shí),這是因?yàn)闅錃庠圃谥亓ψ饔孟麻_始收縮(拉在一起)。這在云中形成了一個(gè)密集而熱的原生星。成為明星的核心。
核心中的密度達(dá)到溫度至少為8至1000萬攝氏度的點(diǎn)。protostar的外層壓在核心上。溫度和壓力的這種組合開始了一個(gè)稱為核融合的過程。那是星形誕生的時(shí)候。恒星穩(wěn)定并達(dá)到稱為"靜水平衡"的狀態(tài),即當(dāng)來自核心的向外輻射壓力被試圖自身坍塌的恒星的巨大重力平衡時(shí)。當(dāng)滿足所有這些條件時(shí),恒星在主序列上是#34;它的生命正在繁忙地將氫變成核心中的氦。
It'全部關(guān)于質(zhì)量
質(zhì)量在確定給定恒星的物理特性方面起著重要作用。它也提供了恒星多長(zhǎng)時(shí)間的線索將會(huì)活著,它將如何死亡。大于恒星的質(zhì)量,試圖使恒星坍塌的重力越大。為了抵御這種更大的壓力,恒星需要高的熔化率。恒星的質(zhì)量越大,核心的壓力越大,溫度越高,因此熔化率越高。這決定了恒星消耗燃料的速度。
一顆巨大的恒星將更快地融合其氫儲(chǔ)備。這比低質(zhì)量的恒星更快地將其從主序列中移除,后者使用燃料的速度更慢。
離開主序列
當(dāng)恒星耗盡氫氣時(shí),它們開始在核心中融合氦。這是他們離開主序列的時(shí)候。高質(zhì)量的恒星變成紅色的超級(jí)巨人,然后演變成藍(lán)色的超級(jí)巨人。它將氦融合成碳和氧。然后,它開始將它們?nèi)诤铣赡实??;旧希阈浅蔀橐粋€(gè)化學(xué)創(chuàng)造工廠,融合不僅發(fā)生在核心,而且發(fā)生在核心周圍的層面。
最終,一顆非常高質(zhì)量的恒星試圖熔化鐵。這是那顆明星的死亡之吻。為什么?因?yàn)槿酆翔F比恒星可用的能量更多。它阻止融合工廠在其軌道上死亡。發(fā)生這種情況時(shí),恒星的外層塌陷在核心上。它發(fā)生得很快。核心的外邊緣首先以每秒約70000米的驚人速度下降。當(dāng)它撞擊鐵芯時(shí),它都開始反彈回來,并在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)沖擊波,穿過恒星。在此過程中,當(dāng)沖擊前沿穿過恒星的材料時(shí),會(huì)產(chǎn)生新的更重的元素。
這就是's稱為a"核心崩潰"supernova。最終,外層爆炸到太空,剩下的是坍塌的核心,它變成了中子星或黑洞。
當(dāng)質(zhì)量較小的恒星離開主序列時(shí)
質(zhì)量在太陽質(zhì)量的一半(即太陽質(zhì)量的一半)和約八個(gè)太陽質(zhì)量之間的恒星將氫氣融合成氦氣,直到燃料被消耗。那時(shí),這顆星變成了一個(gè)紅色巨人。恒星開始將氦融合成碳,外層擴(kuò)張,使恒星變成脈動(dòng)的黃色巨人。
當(dāng)大部分氦熔化時(shí),恒星再次變成紅色巨人,甚至比以前更大。恒星的外層擴(kuò)展到太空,形成行星狀的星云。碳和氧的核心將以白矮人的形式留下。
小于0.5太陽質(zhì)量的恒星也會(huì)形成白色侏儒,但由于核心尺寸小而缺乏壓力,它們贏得了'無法融合氦。因此,這些恒星被稱為氦白侏儒。像中子星,黑洞和超級(jí)巨人一樣,這些不再屬于主要順序。