Под действием сил тяготения водородно-гелиевая туманность сжимается, ее температура повышается. Зная мощность излучения Солнца = 410 Вт, можно найти время, - презентация

1 Под действием сил тяготения водородно-гелиевая туманность сжимается, ее температура повышается. Зная мощность излучения Солнца = 410 Вт, можно найти время, за которое будет израсходована его гравитационная энергия Радиоизотопный анализ образцов грунта Луны и метеоритов показывает, что в настоящее время возраст Солнца оказывается около 4,6 млрд лет. Оценим температуру в центре Солнца в результате его гравитационного сжатия. Температура в центре Солнца зависит от его массы М о : При таких температурах водородной плазмы становятся возможными. реакции термоядерного синтеза ядер гелия из ядер водорода протонов. 26 == = 8 млн лет

2 ( 0,42 МэВ) ( 5,49 МэВ) (12,86 МэВ)

3 Энергия, выделяющаяся при свечении Солнца Результирующая реакция при протон-протонном цикле Энергия, выделяющуюся в результате протон-протонного цикла: Каждый из двух позитронов аннигилирует с электроном с выделением дополнительной энергии, т.е. Тогда полная термоядерная энергия Eтя, которая может выделиться на Солнце в результате синтеза ядер гелия из четырех ядер водорода, где =полное число протонов на Солнце. Время, за которое будет израсходована термоядерная энергия Солнца: Термоядерные реакции синтеза являются основным источником энергии звезд.

4 Срок существования звезды существенно зависит от ее массы. Чем больше масса звезды, тем сильнее и быстрее ее гравитационное сжатие, выше температура в центре, интенсивнее идет термоядерный синтез, большая энергия выделяется в единицу времени. Соответственно запасы водорода расходуются быстрее, скажем, за десятки миллионов лет.

5

6

7 Сверхновая 1092 г., отмеченная в китайских летописях как звезда, видимая днем, оставила после себя нейтронную звезду массой около 2,5 M О и крабовидную туманность. Атомы химических элементов более тяжелых, чем гелий, образовались во Вселенной при вспышках сверхновых. При образовании звезд следующих поколений (молодые звезды) и их планетных систем в их состав входят эти тяжелые элементы, рассеянные по Вселенной.

8 а) Начальное газопылевое облако- область уплотнения вещества массой (1,5 - 2)M О, б) Гравитационное сжатие уменьшает масштаб центральной части уплотнения в раз. В центре уплотнения оказывается прото- Солнце массой около 0,1 MО, принявшее сферическую форму, излучающее в красной области спектра. Зоны диска, ближайшие к прото-Солнцу, втягиваются внутрь, пополняя массу до MО. в) Температура пыли убывала с расстоянием от прото-Солнца. В районе планет земной группы (0,8 – 1,3) а. е. температура менялась в пределах (900 – 1400) К. Пыль состояла из зерен металлического железа и силикатов, но не могла содержать испаряющуюся воду и летучие вещества. В области нынешних планет-гигантов на расстоянии, большем 5 а. е., при температуре, меньшей 225 К вода и летучие органические вещества не испаряются, существуя только в твердой фазе. Присутствие льда увеличивало массу твердого вещества и гравитационное притяжение частиц, что затем способствовало появлению гигантского Юпитера. г) Гравитационное притяжение частиц и их столкновения между собой приводили к их укрупнению. Через лет в плоскости протопланетного диска образовалось около 100 млрд объектов неправильной формы размером от 1 до 10 км планетеземали (зародыши планет). Планетеземали вращались в одну сторону вокруг Солнца, сталкиваясь при небольших относительных скоростях. Выделение тепла при неупругих столкновениях способствовало их слипанию в более массивные объекты. Чем больше диаметр объекта и соответственно его масса, тем чаще он испытывает столкновения и. растет в размерах.

9 Газопылевые диски, сопровождающие рождение новых звезд в созвездии Ориона. У половины звезд возможно образование планетарных систем. Газопылевой диск у звезды Пикторис (фотография с телескопа Хаббла). В центральной области находится яркая звезда и ближайшая к ней планета.

10

11 Процесс образования Луны в результате нецентрального столкновения Земли с протопланетой размером с Марс (50 млн лет после образования Солнечной системы). Увеличение относительной массы ядра Меркурия в результате центрального столкновения с протопланетой. Процентное соотношение массы ядра и мантии планет Земной группы и Луны

12

13

14 Области локализации комет в Солнечной системе: а) кометы с большим периодом обращения в сферическом слое б) кометы с малым периодом обращения в плоскости эклиптики

15

16 Необходимые условия для возникновения органической жизни на планете Для возникновения определенного многообразия форм органической жизни требуется достаточно длительный период ее эволюции (около 4 млрд лет) 1. масса центральной звезды от 0,7 до 1,2 М о ; Необходимое условие возникновения органической жизни – наличие воды в жидком состоянии. Требуемый температурный диапазон может быть обеспечен на планете, а) находящейся в определенном интервале возможных расстояний от центральной звезды: 2. расстояние планеты от центральной звезды - от 0,8 до 1,6 а. е.; б) c достаточно сильным гравитационным полем для удержания планетой. плотной атмосферы: 3. масса планеты от 0,8 до 4 m o.

17 r 1 - ежегодный прирост высокоразвитых цивилизаций, τ - длительность их существования. S 1 = 10 звезд/год число звезд образующихся ежегодно, P доля звезд, имеющих планетную систему, n число планет в системе, B доля планет, где существует органическая жизнь, T доля планет (среди планет с органической жизнью), имеющих высокоразвитую цивилизацию. P, B, T могут принимать значения от 0,01 до 1. При τ = лет получается пессимистический прогноз N = 1 Если τ = 10 млн лет (как выживают наиболее приспособившиеся виды животных в процессе земной эволюции), то N = 1000

18 Интенсивность электромагнитного излучения пульсара периодически изменяется со временем

19

20