1.3恒星的一生
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恒星的一生每个晴朗的夜晚,抬头仰望天空,就会发现天空有许多闪闪发光的星星。
大多数星星都是恒星,它们看起来很小,是因为它们离地球太远了。
像地球上的万物一样,恒星也有一个产生、发展、灭亡的过程。
这或许是宇宙的法则,没有什么是永恒的,多会经历产生和消亡的过程。
恒星一生的演化的过程是非常壮丽的。
恒星的诞生。
在恒星起源问题上,现在主要有两种观点:一种观点认为恒星是由弥漫物质凝聚形成的,称“弥漫说”;另一种观点认为,恒星是由超密物质爆发形成的.不过,越来越多的观测证据支持“弥漫说”,并逐渐得到大多数天文学家的公认。
下面介绍这一观点。
恒星的演化开始于巨分子云。
一个星系中大多数虚空的密度是每立方厘米大约0.1到1个原子,但是巨分子云的密度是每立方厘米数百万个原子。
一个巨分子云包含数十万到数千万个太阳质量,直径为50到300光年。
星际云占有如此广漠的空间,因此尽管它具有巨大的质量,但原子在星际云的庞大体积里的分布是很稀疏的.某个特定的时候,在来自宇宙空间冲击波的作用下,相距很远的原子突然紧紧地拥挤在一起,星际云本来是透明的,但由于原子靠近在一起,微弱的星光不再能穿透通过,这时星际云变成了暗星云.冲击波的另一个作用效果是使有些地方含有比平均数稍多的原子数,有些地方含有比平均数略少的原子数,含原子数多的地方引力大,会把附近的原子吸引过来.以这种方式,星际云开始瓦解成团块或球状体.球状体是不稳定的,在引力作用下球状体开始收缩,变得越来越小,其核心的压力越来越大,温度也随之不断上升.当温度上升到一定程度后,它内部深处的气体开始发光,这时球状体不再是暗黑的了,它已转变为一颗原恒星.原恒星继续收缩,当原恒星中心的温度达到一千万度时,氢燃烧了,4个氢原子核结合在一起生成了氦核,这就是我们常说的热核反应(氢核聚变).在这个过程中,减少的质量转换为纯粹的能量.由于氢燃烧释放出巨大的能量,原恒星最终能支撑住它的外层质量,于是收缩停止了,一颗恒星由此诞生了.质量非常小(小于一个太阳质量)的原始星的温度不会到达足够开始核聚变的程度,它们会成为棕矮星,在数亿年的时光中慢慢变凉。
制作者:上海市继光初级中学范晓凤都是恒星。
恒星与地球上的生物一样也有自己的生命史,从诞生、成长到衰老,最终走向死亡。
它们大小不同,色彩各异,演化过程也不尽相同,下面就让我们一起走进恒星的生命历程吧。
诞生地:星云孕育过程:星云中的这些气体和尘埃在万有引力的作用下相互吸引并向内收缩,在中心区域,引力吸引携带动能的粒子,并将其动能转化成热能,从而导致温度升高,当收缩到一定的程度和密度时,核中心处开始发生氢核聚变反应,恒星的热核开始形成。
一颗恒星宣告诞生,此时其被称为原恒星。
“康德—拉普拉斯星云说”太阳系是由一块星云收缩形成的,先形成的是太阳,然后剩余的星云物质进一步收缩演化,形成地球等行星。
热核反应——恒星的生命源泉当原恒星中心的温度达到1000万K左右时,氢核聚变为氦核的热核反应持续不断地发生。
由于核反应产生的巨大的辐射能使恒星内部压力增强到足以和引力(重力)相抗衡,恒星进入一个相对稳定的时期,这个时期的恒星称为主序星。
持续的热核反应——标志着恒星走向成熟大约90%的恒星位于赫罗图的主序带,即为主序星,处于青壮年阶段。
当初形成恒星的分子云是位于图中极右的区域,随着分子云开始收缩,其温度开始上升,最后慢慢移到了主序带。
恒星停留在主序阶段的时间占其整个寿命的90%以上,但随着质量的不同,时间相差很多。
质量越大,光度越大,能量消耗也越快,停留在主序阶段的时间就越短。
赫罗图——描绘出恒星的演化过程核燃料耗尽——预示着恒星生命的衰竭核燃料逐渐耗尽气体压力不断减小,无法抗衡万有引力恒星迅速向中心塌缩,收缩的星核温度又迅速升高恒星外层的大气被加热, 向外膨胀,恒星的体积变大4000K光是偏红的巨星。
恒星进入红巨星阶段后序进入下一阶段的演变。
赫罗图——描绘出恒星的演化过程红巨星自身质量——决定恒星的最终归宿归宿一红巨星白矮星黑矮星小质量恒星当恒星塌缩到一定程度后,产生一种叫做“电子简并压”的力能够与引力抗衡,星体停止塌缩,处于高密度、高温度、低光度状态,颜色呈白色,体积比较矮小,成为“白矮星”。
恒星的一生的四个阶段
恒星的一生会经历四个阶段,首先是诞生,在一片密集的星云中,一些气体由于万有引力的作用聚集在一起,越变越大,后来由于温度的上升和内部压力的增大,开始发生核聚变反应,并且放出大量的能量,这些能量使其不断的向外扩张,当核聚变产生的向外扩张的能量和万有引力使其向内收缩的能量相等时,恒星进入了稳定期,为主序星。
我们的太阳就处在这个时期,它已经稳稳的燃烧了50亿年,它还能够很平稳的燃烧50亿年。
当恒星内部的氢气消耗殆尽时,恒星开始向内收缩,从而使其内部的温度和压力再次变大,当变大到一定值时,它开始发生氦聚变反应,此时放出的能量远远的大于氢聚变所放出的能量,恒星聚变所产生的扩张力大于万有引力的收缩,恒星开始膨胀到原来的几十倍甚至上百倍。
这是恒星进入了他的老年期,成为了红巨星。
它会在红巨星时期温稳定的燃烧10亿年。
当恒星内部产生聚变的物质消耗殆尽时(我从电视上看的是,它一直聚变,直到铁元素的产生,由于它的特殊结构,所以它不会再继续发生核聚变),恒星的向外扩张力会突然消失,这是在万有引力的作用下,它会急剧的坍缩,成为一颗密度和温度极高的白矮星。
这是晚期的恒星,白矮星由于自己强大的引力和很好的温度使自己发光,但当温度逐渐降低时,他的亮度也会慢慢的减弱,最后变成一颗又冷又黑的黑矮星。
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