Морозов Александр Гавриилович (moralg) wrote,
Морозов Александр Гавриилович
moralg

Categories:

Старение и смерть звезд.

      Механизм рождения звезд, их типы в зависимости от их массы, характер и продолжительность их жизни, источник энергии, за счет которого они живут я уже описал. Пора перейти к описанию заката их жизни.

Основную часть своей жизни звезды проводят на главной последовательности. Питаясь энергией пережигания ядер водорода (протонов) в ядра гелия (альфа-частицы). Но запасы протонов не бесконечны.

И звезды нашли, пусть и кратковременный, выход. Переходя на питание энергией пережигания ядер гелия в ядра элементов второй и частично третьей строк таблицы Менделеева. Вплоть до железа (атомный номер 26). Почему железа? Потому, что процесс образования ядер массивнее железа идет не с выделением, а с поглощением энергии. И, следовательно, такая термоядерная реакция не может быть самоподдерживающейся. Поэтому рассмотрим, как протекает старость и наступает смерть звезд. И каковы мумии умерших звезд. Разумеется, на качественном уровне. Без излишних подробностей, выявленных в модельных расчетах и наблюдениях.


1. Старение звезд.

Когда запас протонов в центральной части звезды истощается, термоядерная реакция образования ядер гелия из протонов прекращается. Прекращается выделение энергии и эта часть звезды начинает охлаждаться. Падает и давление в ней, поддерживающее равновесие недр звезды от их гравитационного сжатия. Сжатие центральной части звезды в свою очередь ведет росту температуры и плотности плазмы в них.

В результате этих процессов температура в недрах звезд не слишком малой массы в какой-то момент начинает превышать величину порядка 100 миллионов градусов. В таких условиях начинаются термоядерные реакции, в результате которых из ядер гелия и протонов начинают рождаться ядра элементов второй строки таблицы Менделеева. Ядра лития, бериллия и бора в условиях недр звезд малоустойчивы и быстро разрушаются. Поэтому распространенность этих элементов в природе весьма мала. Зато ядра основных биогенных элементов (кислорода, углерода и азота) достаточно устойчивы. Общая картина распространенности в природе элементов таблицы Менделеева видна из следующей диаграммы (по вертикали логарифмический масштаб):

Обращает на себя внимание любопытный факт – ядра элементов с четными номерами (четным числом протонов) распространены в природе на порядок-полтора изобильнее, чем соседствующие с ними ядра элементов с нечетными номерами. Это объясняется тем, что реакции слияния с участием альфа-частиц (ядер гелия) идут легче, чем реакции слияния с участием дейтерия или трития (тяжелых изотопов водорода).

В целом процессы старения звезд оказались гораздо плодотворнее их основной жизнедеятельности. Именно они создали элементную базу для зарождения жизни на планетах звезд второго и последующих поколений и дали высшим проявлениям этой жизни приличный запас элементов для развития цивилизаций.

Отметим также, что длительность старения звезд (горения гелия) обычно на порядок меньше длительности жизни звезд на главной последовательности (перегорания водорода в гелий. Обусловлено это тем, что при горении гелия и элементов 2-й строки таблицы Менделеева выделяется существенно меньше энергии, чем при перегорании водорода в гелий.

2. Смерть звезд.

Как далеко заходят процессы наработки более тяжелых элементов из ядер гелия в недрах звезд? Это зависит от массы звезды. В недрах самых маломассивных звезд термоядерные реакции такого типа могут вообще не начаться. В более массивных они генерируют ядра части элементов второй строки таблицы Менделеева. В самых массивных звездах такие реакции генерируют ядра всех элементов вплоть до железа (№26). Но в любом случае после прекращения этих реакций наступает смерть звезды.
      Смерть звезды проявляется в том, что ядро звезды, в котором шли термоядерные реакции, коллапсирует в мумию звезды. А большая часть массы звезды, находящаяся вне ядра, взрывным образом сбрасывается в окружающее пространство и образует наблюдаемую нами туманность, часто называемую планетарной.
      А вот тип мумии умершей звезды зависит от ее первоначальной массы. В зависимости от этой величины (точнее - от массы ядра) мумия звезды может оказаться либо белым карликом, либо нейтронной звездой, либо черной дырой. Это весьма специфические типы мумий и описание каждой из них требует отдельного эскиза.

Tags: Эскизы космоса
Subscribe

Recent Posts from This Journal

  • Зоология космических телескопов.

    "Кормовая база" земных телескопов довольно узка - они могут видеть объекты в оптической части спектра электромагнитных волн, близких к…

  • Как побороть русских хакеров?

    Увидел у a_nalgin любопытную картинку, характеризующую результаты выборов в ГД по одномандатным округам Москвы: Разумеется, такой…

  • Либералы мы. И демократы. Но ...

    Российская власть триумфально провела очередные выборы в Госдуму. И даже впустила в ГД новоржденного младенца - Новых людей. Вполне либеральный и…

promo moralg march 5, 2018 03:01 46
Buy for 30 tokens
Многие из нас вздрагивают, когда дорогу нам перебегает черная кошка. Но неприятных последствий обычно не возникает и мы быстро забываем о ней. Но два дня назад на северо-восток США обрушилась очередная буря и совершила совсем не очередное действо - сломала дерево, которое 227 лет назад посадил…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 5 comments