Если бы Солнце состояло из каменного угля и источником его энергии было горение, то для поддержания нынешнего уровня излучения энергии Солнце бы полностью. - презентация

1

2

3 Если бы Солнце состояло из каменного угля и источником его энергии было горение, то для поддержания нынешнего уровня излученийя энергии Солнце бы полностью сгорело за 5000 лет. Но Солнце светит уже миллиарды лет! Вопрос об источниках энергии звезд был затронут еще Ньютоном. Он предполагал, что звезды восполняют запас энергии за счет падающих комет. В 1845 г. нем. Физик Роберт Мейер ( ) попытался доказать, что Солнце светит за счет падения на него межзвездного вещества г. Герман Гельмгольц высказал предположение, что Солнце излучает чась энергии, освобождающейся при его медленном сжатии. Из простых расчетов можно узнать, что Солнце полностью исчезло бы за 23 млн. лет, а это слишком мало. Кстати, этот источник энергии в принципе имеет место до выхода звезд на главную последовательность. Герман Гельмгольц ( г.)

4 Когда горение гелия в недрах звезд заканчивается, при более высоких температурах становятся возможными другие реакции, в которых синтезируются более тяжелые элементы, вплоть до железа и никеля. Это а- реакции, углеродное горение, кислородное горение, кремниевое горение... Таким образом, Солнце и планеты образовались из «пепла» давно вспыхнувших сверхновых звезд.

5 В 1926 г. была опубликована книга Артура Эддингтона «Внутреннее строение звезд», с которой, можно сказать, началось изучение внутреннего строения звезд.В 1926 г. была опубликована книга Артура Эддингтона «Внутреннее строение звезд», с которой, можно сказать, началось изучение внутреннего строения звезд. Эддингтон сделал предположение о равновесном состоянии звезд главной последовательности, т.е., о равенстве потока энергии, генерируемого в недрах звезды, и энергии, излучаемой с ее поверхности.Эддингтон сделал предположение о равновесном состоянии звезд главной последовательности, т.е., о равенстве потока энергии, генерируемого в недрах звезды, и энергии, излучаемой с ее поверхности. Эддингтон не представлял источника этой энергии, но совершенно правильно поместил этот источник в самую горячую часть звезды – ее центр и предположил, что большое время диффузии энергии (миллионы лет) будет выравнивать все изменения, кроме тех, что проявляются вблизи поверхности.Эддингтон не представлял источника этой энергии, но совершенно правильно поместил этот источник в самую горячую часть звезды – ее центр и предположил, что большое время диффузии энергии (миллионы лет) будет выравнивать все изменения, кроме тех, что проявляются вблизи поверхности.

6 Равновесие налагает на звезду жесткие ограничения, т.е., придя в состояние равновесия, звезда будет иметь строго определенное строение. В каждой точке звезды должен соблюдаться баланс сил гравитации, теплового давления, давления излученийя и др. Также градиент температуры должен быть таким, чтобы тепловой поток наружу строго соответствовал наблюдаемому потоку излучений с поверхности. Все эти условия можно записать в виде математических уравнений (не менее 7), решение которых возможно только численными методами.

7 1. Ядро звезды (зона термоядерных реакций). 2. Зона лучистого переноса выделяющейся в ядре энергии внешним слоям звезды. 3. Зона конвекции (конвективного перемешивания вещества). 4. Гелиевое изотермическое ядро из вырожденного электронного газа. 5. Оболочка из идеального газа.

8 При этом, существует несколько проблем: Непостоянство химического состава в недрах звезды. Не известны точные данные о свойствах вещества. Их можно только попытаться рассчитать на основе современных знаний. Сложно определить темп образования частиц в ядерных реакциях. До 1968 г. Вообще нельзя было подтвердить, идут ли ядерные реакции в звездах или нет, пока не был изобретен метод регистрации неуловимых нейтрино. "История существования любой звезды - это поистине титаническая борьба между силой гравитации, стремящейся ее неограниченно сжать, и силой газового давления, стремящейся ее "распылить", рассеять в окружающем межзвездном пространстве. Многие миллионы и миллионы лет длится эта "борьба". В течение этих чудовищно больших сроков эти силы равны. Но в конце концов... победа будет за гравитацией..." - писал наш известный астрофизик И. С. Шкловский.

9 Звезды с массой меньше 0,3 солнечной являются полностью конвективными, что связано с их низкими температурами и высокими значениями коэффициентам поглощения. Звезды солнечной массы в ядре осуществляется лучистый перенос, тогда как во внешних слоях – конвективный. Причем, масса конвективной оболочки быстро уменьшается при движении вверх по главной последовательности.

10 В центре звезды-гиганта находится вырожденное изотермическое ядро, (радиус – 0,001R, масса 0,25M ), где температура постоянна. Ядро окружено тонким слоем (0,001R), в котором выделяется энергия за счет синтеза гелия. Далее идет слой лучистого переноса энергии (0,1R) Все это погружено в протяженную конвективную оболочку, составляющую 0,9R звезды.

11 Строение белого карлика определяется давлением вырожденного газа, аперенос энергии из недр – теплопроводностью.Строение белого карлика определяется давлением вырожденного газа, аперенос энергии из недр – теплопроводностью. Благодаря высокой прозрачности на протяжении 0,98R температура имеет примерно одно и то же значение – 10 *10 6 К.Благодаря высокой прозрачности на протяжении 0,98R температура имеет примерно одно и то же значение – 10 *10 6 К. Снаружи белый карлик окружен тонкой оболочкой, в которой температура резко уменьшается до 10000К.Снаружи белый карлик окружен тонкой оболочкой, в которой температура резко уменьшается до 10000К. Радиус белого карлика с 1M равен 0,007 R или всего 5000 км. (чуть меньше Земли)Радиус белого карлика с 1M равен 0,007 R или всего 5000 км. (чуть меньше Земли) За счет охлаждения невырожденного ионного газа, составляющую тонкую внешнюю оболочку, белый карлик может излучать энергию на протяжении около 1 млрд. лет.За счет охлаждения невырожденного ионного газа, составляющую тонкую внешнюю оболочку, белый карлик может излучать энергию на протяжении около 1 млрд. лет.

12