回覆列表
-
1 # 星辰大海路上的種花家
-
2 # 軍機處留級生
我們的銀河系是超過4000億顆不同亮度恆星的家園。這些恆星中的大部分被描述為主序列,這意味著它們的核心正在融合氫生成氦。太陽是一顆主要的序列星,它的化學成分主要由氫和氦以及微量的其他元素組成。
氫
氫是宇宙中最豐富的元素,佔所有物質的四分之三。當大量氣體和塵埃在自身重力作用下坍塌時,恆星就形成了。這種氣體的大部分是氫,氫是恆星用來產生能量的基本燃料。在氫聚變過程中,質子(核亞原子粒子)結合在一起產生氦。在這個反應中還會產生其他副產品,如電子、正電子(反電子)、伽馬射線和中微子。中微子像幽靈一樣不與物質強烈相互作用,所以它們通常從太陽中逃逸。剩餘粒子與周圍原子的碰撞導致太陽發熱。
氦
氦是宇宙中第二豐富的元素,也是太陽等主序恆星的主要成分。氫核聚變的結果是氦積聚在恆星的核心。氦約佔太陽質量的27%。
碳
當恆星核心的氫含量耗盡時,標準的聚變反應就不再發生。這導致向外輻射的能量減少,恆星核心坍塌,增加溫度和壓力。當溫度達到2億開爾文時,氦聚變成為可能。三個氦核融合形成一個碳原子。
氧氣和其他微量元素
四個氦核的融合可以用來產生氧原子。這種情況發生在耗盡了核心氫供應的恆星中。進一步的熔化過程會產生更重的元素,如矽、鎂和鈉。然而,大多數恆星中這些元素的丰度很低,不到質量的1%。恆星內部的融合只能解釋高達鐵質量的元素的產生。除此之外,融合過程使用能量而不是創造能量。鐵以外的其餘重元素被認為是在重恆星坍塌時形成的,這一過程被稱為超新星。
恆星的主要成分?
恆星是宇宙中原生天體,也是宇宙中最普遍的天體,恆星的最主要成分是氫元素,但恆星在其短暫或者漫長的生涯中,成分並非是一成不變的,恆星會隨著年齡的增加改變其自身元素的組成,甚至還能改變其結構,下面我們來說說恆星曆程。
終身成分不變的恆星
為什麼要把巨型氣態行星也列出來說說?那不是行星嘛.....其實氣態行星就是一顆沒長大的(或者說是失敗的)恆星,就像我們太陽系裡的木星,木星成分主要是由氫和氦組成,比例約3:1,也有其他一些比如氮等元素,但比例並不高,由於木星質量不夠因此無法在核心點燃核聚變,88倍木星質量的氣態行星才有可能在核心達到聚變的溫度。氣態行星的成分終身不會改變,當然除了一些進入其洛希極限被行星引力撕碎而墜入行星的小行星成分,但是比例很低,不足以成為改變。
木星大紅斑與極光
只能生成氦元素的恆星
0.08個太陽質量以下的紅矮星由於引力太小,因此其內部溫度與壓力不足以使氫元素聚變後的氦元素聚變,因此這類紅矮星的早期是氫元素為主,晚期以氦元素為主,最終氫元素耗盡成為一顆氦元素為主的褐矮星。離太陽最近的恆星半人馬座南門二C星就是一顆紅矮星。
半人馬座的三顆恆星與太陽大小對比,比鄰星就是南門二C,一顆典型的紅矮星。
能生成氦、碳、氧的恆星
類太陽的恆星的質量在0.08個太陽到8個太陽之間,由於其質量比較大,變成氦之後還會繼續往中間收縮,氦會重新開始聚變成碳(原子序號6),然後碳又聚變成氧(原子序號8),這個類太陽的恆星最後死亡於氧元素階段,外層脫落可能成為行星狀星雲,中心變成白矮星。太陽的質量在這個範圍之內,只能產生氦、碳、氧這三種元素,但對太陽的光譜分析還有多種金屬成分,因此可以認為太陽是一顆二代或者三代恆星。
能生成所有元素的恆星
如果恆星的質量在8個太陽以上,當恆星中心聚變成氧之後繼續聚變成氖、鎂、矽、硫、鈣、最後聚變成鐵。然後聚變就停止了,當恆星的晚年其核心質量達到1.44個太陽質量時,核心會坍縮導致超新星爆發,超新星爆發過程中,將合成鐵至鈾之間的所有元素,因為聚變生成這些重元素不會釋放能量,反而需要吸收能量,剛好超新星爆發提供了這些能量,最終恆星將自身大部分物質以及製造的各種元素重新回饋宇宙變成下一代恆星的原材料,中心最後會留下一顆中子星。
或許是這樣
或許是這樣的
能生成黑洞的恆星
如果恆星的質量超過太陽的30倍,那麼超新星爆發後核心將繼續坍縮直至形成黑洞。黑洞的引力在其視界內將吞噬一切,黑洞可能是宇宙中的的終極死神。
黑洞吞食氣體後留下的吸積盤