The source-page: http://faculty.wcas.northwestern.edu/~infocom/The%20Website/evolution.html
(Ana Sıra aka) Hertzsprung-Russell Diyagramı
Çoğu yıldız oldukça basit şeylerdir. Onlar boyutları ve sıcaklıkların çeşitli gelir, ama büyük çoğunluğu sadece iki parametre ile karakterize edilebilir: kendi kütle ve yaşları. (Kimyasal bileşim ayrıca bazı etkisi vardır, ama biz burada tartışırken ne olacağını genel resmi değiştirmek için yeterli değil. Tüm yıldız hidrojen ve dörtte biri helyum doğdukları yaklaşık dörtte üçü vardır.)
kütlesine bağımlılığı yıldızın kütlesinin katıksız ağırlığı sırası geldiğinde nükleer yanan oranını belirleyen merkez basıncı, (daha yüksek basınç = daha fazla çarpışma = daha fazla enerji) belirler ve ortaya çıkan füzyon enerjisi yıldızın sıcaklığını yönlendiren şeydir çünkü yaklaşık geliyor . Genel olarak, daha büyük bir yıldız, parlak ve daha sıcak olması gerekir. Aynı zamanda, (aynı zamanda bu derinlikte sıcaklığına göre değişir) yıldız herhangi bir derinlikte gaz basıncı üstünde gaz ağırlığı dengelemelidir durumdur. Ve son olarak, tabii ki, çekirdek içinde üretilen toplam enerji yüzeyinde yayılan toplam enerjiyi eşit olmalıdır.
Bir boşlukta asılı bir küre enerjili radyasyon Stefan-Boltzmann denkleminin olarak bilinen yasaya uymasını çünkü bu son olgu, henüz başka kısıtlamayı oluşturur:
L = R2 T4 (sıcak kürenin toplam ışıldama)
Burada L yıldızın parlaklığıdır, Cı-R metre yıldız yarıçapıdır, bir CONSTANT1, T ° K yıldızının yüzeyi sıcaklığıdır. sıcaklığı iki katına enerji çıkışı 16 kat artmasına neden olur: Bir yıldız tarafından yayılan enerji T ile yükselir, ne kadar çabuk unutmayın.
Tüm bu kısıtlamaları karşılayan bir yıldız hidrostatik dengede olduğu söylenir. Hidrostatik denge o yıldız kararlı hale getirir şanslı bir etkiye sahiptir. Bir yıldızın çekirdek sıkıştırılmış olmalı, sıkıştırma basıncını zorlar ve yıldız genişletmek yapar daha fazla ısı üretir, hangi artırmak için nükleer yanmaya neden olur. Bu denge geri döner. yıldızın çekirdek sıkıştırılmış olmalıdır Aynı şekilde, daha sonra nükleer yanma yıldız soğutur ve aşağı baskı yapar, ve yıldız sözleşmeleri ve yeniden denge döndüren azalır. Hiçbir düzenleyici komite, hiçbir mühendis olan bir nükleer reaktör için kötü değil ve yaklaşık beş milyar yıl içinde güvenlik kontrolü olmamıştır – Güneşin enerji çıkışı insanlık tarihinde daha 0.2 ila% 0.1 belki daha göre% dalgalanma olmamıştır .
sıcaklık, basınç, kütle ve nükleer yanma hızının sıkı bir ilişki, belirli bir kütlesi ve yaş bir yıldız sadece değerlerinin bir kümesinden hidrostatik dengeye ulaşmak anlamına gelir. Yani Güneş ile aynı kütleye ve yaş galaksimizde her yıldız da aynı çap, sıcaklık ve enerji çıkışı vardır. Her şey dengelemek için başka bir yol yoktur. biri Hertzsprung-Russell Diyagramı (kısaca HR diyagramı) olarak bilinen bir çok sert çekirdekli astrofizik grafik oluşturursa, bir yıldızın kütlesi ve diğer özellikleri arasındaki ilişki daha açık hale gelir. HR diyagramı, Şekil 1 ‘de gösterilmiştir.
| 1 – Very well, if you must know, the constant is equal to 5.67 x 10-8 W m-2 K-4.
This equation is important because it demonstrates how even small changes in the surface temperature of a star can lead to large variations in energy output. If the Sun’s temperature was just raised from 5780 K° to 5900 K°, its luminosity would rise by nearly 9%. |
HR diyagramı yıldızlı bir dizi alır ve onların yüzey sıcaklıkları karşı (Güneşe göreceli) kendi parlaklıklarını çizer. Şekil 1 ‘de sıcak şemasında sıcaklık ölçeği sağdan sola doğru, geriye doğru çalıştırır, ve parlaklık ekseni yüksek oranda sıkıştırılmış unutmayın. (Tarihsel olarak, bu ilk İK diyagramı inşa edildi nasıl olduğunu, bu yüzden şimdi hepsi vardır.) Yıldızlı büyük örneği için yapılan, biz yıldızlı ezici çoğunluğu çalışır tek ve son derece dar bant boyunca düşmek bulmak üst sol sağ alt: yani loş ve kırmızıdan parlak ve beyaz sıcak. Astronomlar bu grubu Esas Dizi diyoruz ve dolayısıyla bant boyunca herhangi yıldızın anakol star.2 denir
ana dizi tam da hidrostatik denge esnek nitelikte bulunmaktadır. Çok düşük kütleli Yıldız İK diyagramın alt sağ yalan (küçük olarak% 7.5 Sun olduğu gibi). Onlar sağ alt kısmında yer almalıdır. HR diyagramının bu kısmı çok düşük parlaklık tekabül – erimiş metalin mat portakal rengi-sarı bir parlaklık eşdeğer ve düşük yüzey sıcaklığı, – bir güneş bu binde on kadar az. Bu yıldızlar onların çekirdekler daha hızlı gidemez nükleer yanmasını sağlamak için gerekli basınç oluşturmak için yeterli kütleye sahip değildir. onlar gerekir gibi yüksek kütleli yıldızlar (yukarı 40 güneş kütlesi), sol üst taraftaki bulunur. Düşük kütleli yıldızların aksine, onların muazzam kütleleri ve yüksek merkez basınçlar Güneş’ten daha 160.000 kat daha parlak olabilir devleri neden, ve onlar gibi görülen ışık yapmak daha onlar ultraviyole fazla enerjiyi dışarıya verir, böylece sıcak. Güneş neredeyse tam yarım bu iki uç arasında yer almaktadır ve bu nedenle son derece loş ne de yıldız giderken aşırı parlak ne olduğunu. Bu parlak sarımsı-beyaz renkte parlar.
kütle ve hidrostatik bir denge arasında bire-bir doğa bir yıldız kütlesi değiştikçe, yapabilirsiniz Bütün diğer fiziksel özelliklerine göre olan tek bir önceden belirlenmiş yolu boyunca kayar olduğu anlamına gelir. Bu parça tam olarak ana dizisidir. Ama şimdi İK diyagram ikinci bir göz de ana dizinin kapalı yıldızlı çat pat olduğunu ortaya koymaktadır söyledi ettik: onlar sağ üstte ve sol alt tarafta “adalar” yoğunlaşmıştır. Sağ üstteki yıldızlar çok parlak olduğundan henüz yine serin, kırmızımsı yüzeyler, astronomlar diyoruz kırmızı devler var. Sol alttaki yıldızlar çok loş henüz da beyaz-sıcak olduğundan Benzer şekilde, beyaz cüceler denir. Biz teorik bir şekilde, zaten beyaz cüceler karşılamıştır. Şimdi gerçek olanlar nereden geldiğini görelim.
| 2 – Astronomlar geleneksel olarak şöyle, harflerle anakola yıldızlı sınıflandırmak: O – 30,000 – 40,000 K° B – 10,800 – 30,000 K° A – 7240 – 10,800 K° F – 6000 – 7240 K° G – 5150 – 6000 K° K – 3920 – 5150 K° M – 2700 – 3920 K°Her bir sınıf içinde, 0 ile 9 numaraları sıfır en alt (en yüksek sıcaklıkta) olmak üzere, alt sınıfları sağlamaktadır. Güneş G2 yıldızı olarak sınıflandırılır. |
Kırmızı Devler Ve Beyaz Cüceler
Kırmızı devler ve beyaz cüceler yıldız, insanlar gibi, yaşla birlikte değiştirmek ve sonunda ölmek yaklaşık çünkü gelir. Insan için, yaşlanmanın nedeni biyolojik fonksiyonlarının bozulmasıdır. Nükleer yakıt tükenmeye başlar gibi bir yıldız için, sebep kaçınılmaz enerji krizi.
4.5 milyar yıl önce doğum yana, Sun’ın parlaklık çok yavaşça Bu milyarlarca yıl ile rulo olarak, Güneş özünde hidrojeni yanıyor, çünkü yaklaşık geliyor kaçınılmaz bir evrimdir yaklaşık% 30 0,3 artmıştır. geride helyum “kül” hidrojenden daha yoğun, yani Güneş’in çekirdeğinde hidrojen / helyum karışımı çok yavaş böylece basıncı yükselterek, daha yoğun hale gelmektedir. Bu biraz daha sıcak çalışmasına nükleer reaksiyonlara neden olur. Güneş aydınlatır.
Bu parlatıcı işlem yıldızın merkezinde yanmış kalan bol hidrojen hala olduğunda, ilk başta çok yavaş hareket eder. Ama neticede çekirdek kadar ciddi enerji üretimi artan yoğunluğu ne olursa olsun düşmeye başlar yakıtın tükenmiş olur. Bu durumda, çekirdek yoğunluğu o yerçekimi karşı koymaya yardımcı olmak için bir ısı kaynağı olmadan, hatta daha artmaya başlar, çekirdek cevap verebilir yalnızca olası yolu, iç basınç ağırlığını tutmak için yeterince yüksek olana kadar sözleşme gereğidir tüm yıldız.çekirdeğin yüzeyinde yoğun basınç daha da hızlı yakmak için orada hidrojeni neden olduğu Tuhaf bir biçimde, merkezi yakıt tankının bu boşalması, yıldız daha parlak değil karanlık yapar. daha bu daha fazla yakıt-tükenmiş merkezden gevşekliği kaplıyor. Yıldızın parlatıcı değil, devam.
| 3 – jeoloji üstün sorulardan biri Dünya’nın genel sıcaklık daha çok ya da daha az sabit kalmıştır parlak bile güneş giderek olabilirdi nasıl. Biz tam olarak bilmiyorum, ancak iki veya daha az kelime, cevap: sera etkisi. Dünya atmosferi besbelli sıcak tutulması, hangi dört milyar yıl önce çok daha yüksek sera gazı içeriği vardı. Güneş parlaklaşıyor çünkü (Aslında, çok sıcak. GYE’lerin sıcaklık 140 F° kadar yüksek olabilir.) Çeşitli kompleks biyo-jeolojik geri besleme döngüleri sürekli tam sera etkisini azalmıştır. |
Güneş hidrojendir, bir yoğun, sıcak çok yoğun, ancak oldukça sarılı bir küresel kabuk yanmış olacak bir moda, merkezinde bir çekirdek yakıldığı bir moddan değişen çok uzun bir süreç boyunca yarım biçimde yaklaşık atıl, helyum çekirdek. Bu yakıcı kabuk, çekirdek yakma geçiş yapar girdiğinde, tan yıllar giren olacaktır. Helyum çekirdek büyüdükçe, yapar hidrojen yakan ve böylece güneş hiç parlak kaygı verici helyum çekirdek üzerine • Eklenir hızını artırmak bile yapım yukarıda kabuk. Büyüyen çekirdek sırayla sadece daha hızlı çekirdek büyütür, hangi daha hızlı henüz Sun’ın hidrojeni yakar. . . .
Kısacası, sonunda, her yıldızın merkezinde nükleer fırın aşırı ısınmasına başlar. Güneş 4,5 milyar yıl önce kurulduğunda bu numaraları koymak için, şu anda yaklaşık % 30 daha sönük oldu. Gelecek 4,8 milyar yıl sonunda Güneş şu anda olduğundan daha yaklaşık % 67 daha parlak olacaktır. O izleyen 1,6 milyar yıl içinde Güneş’in parlaklığı ölümcül 2.2 Lo yükselecek. Toprak present. 4 en fazla yaklaşık% 60 daha büyük olacak kaya, okyanus ve giderek kötüleşen Sun tarafından kaynadı tüm yaşamı çıplak kavrulmuş olacaktır o zaman (Lo, mevcut Güneş =) yeryüzünde yüzey sıcaklığı olacaktır 600 F° fazla olabilir. Ama Güneşin bile bu sürümü gelmek ne kıyasla hala kararlı ve altındır.
 4 – Ne yazık ki, dipnot 3’de belirtilen geribildirim döngüleri Dünya’ya sonsuza koruyamaz. onun sera etkisi sıfıra indi sonra, Dünya kendini soğutmak için daha fazla bir şey yapamaz. |
Yıl 7,1 milyar AD civarında, Güneş kadar hızlı bir ana kol yıldızı olmaktan çıkacak o gelişen başlayacak. İK şemasında Onun konumu, şimdi nerede kırmızı devler canlı üst sağa doğru, merkeze yakın, vardiya başlayacak. Güneşin helyum çekirdek sonunda kırma ağırlığını tutamaz, normal gazlardan basınç (hatta onlarca derece milyonlarca ısıtılır gazlarının) üzerinde istiflendikten kritik bir noktaya ulaşacaktır olmasıdır. elektron dejenere madde minik tohum Güneş’in merkezinde büyümeye başlayacak Bu geçişin detayları tartışma konusudur, ancak teorik hesaplamalar Sun’ın atıl helyum çekirdeği bir güneş kütlesinin yaklaşık% 13’ünü veya yaklaşık 140 Jüpiter benzeri ulaştığında o başlayacağını göstermektedir.
Onun hayatında bu noktada, Güneş asi hale gelecektir. çekirdek büyütmek için daha fazla helyum verimli, daha çok dolgu basıncı daha sıcak nükleer yanmasını verimli – – yavaşça geçmiş 11000000000 yıldır daha parlak yapıyor mekanizma artık giderek artan elektron dejenerasyonu tarafından feci seviyelerine hızlandırılır. o kritik noktaya vurur 500 milyon yıl sonra, Sun’ın parlaklık yeterince ateşli yeryüzü üzerindeki erimiş alüminyum ve bakırdan parlayan göl oluşturmak için, 34 Lo için balon olacaktır. Sadece 45 milyon yıl içinde daha da 105 Lo ve inanılmaz 2,300 Lo varacak bundan sonra 40 milyondan yıllar ulaşacak.
Bu zamana kadar Güneş’in muazzam enerji çıkışı en azından geniş ama çok zayıf atmosfere Merkür’ün yörüngesinin boyutu şişirmek için dış katmanlarını neden olacak ve Venüs yörüngesine gibi muhtemelen en büyük. (Su yavaşça kaynayan tencereye ile karşılaştırıldığında hızla kaynar su tencereye nasıl davranacağını şiddetle düşünün. Bu Sun’ın atmosferi çekirdek sıcak hale dışa olarak “kaynar” neden benzer.) 5 büyük boy güneş atmosfer ve Güneş’in muazzam ısı çıkışı anlamına: tamamen buharlaşmış değilse # 1) Toprak, bu noktada bir katılaşmış demir çekirdeğe ama hiçbir şey yandığı olacaktır – hesaplamalar iki yönde de olabilir göstermek – ve # 2) güneş atmosferi Sun’ın muazzam enerji üretiminin rağmen nispeten serin olacak. Böylece, Güneş renkte kırmızı ve olağanüstü ışık hem olacaktır. Kırmızı devler katıldı olacaktır. (Şekil 2’ye bakınız)
 5 – But it is not a very good analogy. Click here to read the full story |
Hiçbir yıldız uzun süre dev kalabilir çünkü İK diyagram kırmızı dev kesiminde yıldız sayısı, anakolda bunun bir yüzde sadece bir bölümüdür. Güneş kırmızı dev olarak maksimum parlaklık ulaştığında, ana dizinin başvurularının tüm onbir milyar yıllık ömrü boyunca yaptığı her altı milyon yıl daha nükleer yakıt yakan edilecektir. Bu sürdürülebilir değildir. Güneş şimdi olduğu gibi aynı zamanda, en azından önemlisi kırmızı dev yıldız aynı anlamda gerçekten kararlı asla. Bir şey onları durana kadar Onlar sürekli büyüyor ve daha hızlı yakıt yanıyor. Bir kızıl deve için uzun vadeli denge vardır.