По определению звезда — это гигантский газовый шарообразный объект, который излучает свет и находится в состоянии равновесия благодаря собственной гравитации и давлению внутри него. Как известно, они формируются из газово-пылевой среды под действием гравитационного сжатия. Но что входит в состав звёзд?
Хотя все светила разные, их образуют одни и те же вещества. Итак, химический состав звёзд:
- водород (73%);
- гелий (25%);
- атомы тяжёлых веществ (2%).
Водород
Как видно, в составе звёзд самым распространенным элементом является водород. Кстати, благодаря ему и начинаются ядерные реакции.
Во время сжатия газового облака, температура внутри повышается. Так, запускаются термоядерные реакции в уже сформировавшемся ядре. В это время четыре атома водорода, которые преобладают в области, сливаются в один атом гелия. Другими словами, водород начинает гореть, а из него синтезируется гелий. Таким образом вырабатывается основная часть энергии (98% от общей звездной).
Гелий
Стоит отметить, что это второй самый распространённый элемент в химическом составе всех светил. Более того, он является вторым самым лёгким элементом, опять же после водорода. Вероятно, поэтому гелия и водорода больше любых других элементов во всей Вселенной. Они входят в состав всего, что есть в нашем космосе.
Гелий, как уже было сказано, образуется во время термоядерного синтеза. И, что важно, под воздействием высокой температуры и горения водорода, он также начинает гореть. Данный процесс приводит к формированию плотного ядра.
Вместе с тем гравитационное сжатие увеличивает плотность гелия, что приводит к повышению температуры (да, она становится всё выше и выше). Тем самым увеличивается излучение и внешняя оболочка, которая при расширении начинает остывать. И вот звезда растёт и эволюционирует. Правда, гелиевый центр тела может догореть до взрыва или же выгореть в углеродное ядро. Все зависит от остального содержания звезды.
Другие атомы тяжёлых веществ
Несмотря на то, что вещества тяжелее гелия составляют всего 2% от всего светила, их значение очень велико. Ведь они влияют на скорость процессов внутри ядра. То есть могут либо ускорять, либо замедлять их. А это обуславливает яркость и длительность жизни звездного тела.
Как известно, чем тяжелее элемент, тем глубже он находится. Потому как тяжёлое сильнее притягивается силами гравитации. Соответственно, лёгкие элементы, наоборот, удерживаются снаружи.
Таким образом, если в химическом составе присутствуют атомы тяжелее водорода и гелия, то они будут располагаться в самом ядре. Если звезда имеет массу выше средней и в ней есть, например, железо или любое другое тяжёлое вещество, то произойдёт взрыв сверхновой. Конечно, не сразу, а на конечном этапе своей эволюции. Но итог очевиден — превращение в нейтронную звезду или чёрную дыру.
По данным учёных, существуют светила с богатым содержанием кремния, железа марганца, углерода и других веществ. Очевидно, что преобладание определённых веществ, которые и составляют эти небольшие, но важные 2%, предопределяют её судьбу.
Помимо того, что они образуются в результате термоядерных процессов, на их формирование также влияет межзвездная среда. Потому что первоначальный состав, то есть облако из газа и пыли, может уже содержать какие-либо тяжёлые элементы. И они, собственно, невольно попадут в звёздный состав.
Что интересно, жёлтые и красные карлики богаты на тяжёлые элементы, а вот массивные светила не могут этим похвастаться.
Если в массивной звезде преобладают атомы металлов, то при взрыве сверхновой остаток будет меньше.
Основная структура звёздных тел
внутренняя зона:
- ядро — центр, где протекают термоядерные реакции;
- конвективная зона — область, в которой энергия переносится посредством перемешения вещества;
- лучистая зона — область, где энергия переносится в результате излучения фотонов. Правда, она отсутствует у звезд с малой массой.
В процессе эволюции светила со средней и большой массой, так сказать, наращивают дополнительные слои. В которых, так же как и внутри, происходят ядерные реакции. Чем больше масса, тем больше слоёв. Но в них гореть может уже не водород, а углерод, превращающийся в тяжёлые элементы. К примеру, даже в железо.
внешняя часть — атмосфера.
Она расположена над поверхностью звезды и также, как и внутренняя область, состоит из трёх зон:
- фотосфера — находится в самом низу, в ней формируется спектр;
- хромосфера — окружает нижнюю часть, чаще всего красного цвета за счет водородного излучения;
- корона — внешняя атмосферная зона, состоящая из плазмы и излучающая рентгеновское излучение.
Как узнали из чего состоят звезды
Конечно, люди еще в древние-древние времена видели эти прекрасные и сияющие точки на ночном небе. Со временем их научились оценивать по цвету и светимости, даже узнали расстояние до них. Но состав звёзд долго оставался загадкой. Долго человечество строило догадки. И лишь в середине 19 века занавес тайны приоткрылся благодаря появлению методики спектрального анализа.
Как оказалось, любой источник света обладает собственным спектром, который зависит от составляющих веществ. Они могут поглощать и пропускать спектральные линии. Таким образом, анализ спектра звезды помог учёным определить из чего же они состоят.
Что интересно, по химическому составу и массе звезд учёные определяют их возраст и судьбу.
Между прочим, существует целая наука о составе и природе звёзд — Астрофизика. Именно она изучает строение, физические свойства и химический состав космических объектов.
В заключении, ещё раз отметим, что определенный химический состав звёзд определяет их жизненный путь и то, какие этапы эволюции их ожидают. Помимо этого, он влияет на формирование других космических объектов нашей Вселенной. Главным образом, тех, в которые светило будет входить и формировать.
Загрузка...
