تشکیل ستاره: مسیر های هایاشی
فکر کنم بهتره کم کم به فرایند شروع اومدن ستاره به رشته ی اصلی بپردازیم:
گفتیم پیش ستاره ها بسیار بسیار بزرگ هستند و به خاطر این اندازه ی بزرگشون درخشان اند. در فازهای پایانیه انقباض اندازه ی ستاره به شدت کوچک میشه و این باعث ِ کمنور شدن شدید پیش ستاره میشه و این کم نور شدن البته با افزایش دما ی سطح همراه میشه البته به دلیل ِ همرفت، گازهای سرد بالای ستاره پایین می روند و گرم میشوند و گازهای گرم پایین بالا میان و این باعث میشه که دمای مرکز کندتر زیاد بشه و دمای ستاره هم یکدست تر بشه که باعث افزایش دمای سطح هم میشه کم نور شدن شدید و سریع تقریبا یک مسیر عمودی در نمودار اچ آر رو برای ستاره رقم می زنه. بعد از مدتی دیگه همرفت جواب نمیده و ستاره ها با تابش شروع به انتقال انرژی می کنند انقباض کم کم اتفاق می افته و دمای کل ستاره رو بالا می بره البته طوری که ستاره کم کم به صورت افقی در نمودار اچ آر حرکت می کنه و به سمت رشته ی اصلی حرکت می کنه کمی قبل از این که ستاره به رشته ی اصلی برسه فرایند همجوشی رخ می ده و شروع میشه و سیر ِ تکامل رو کامل میکنه و ستاره به رشته اصلی وارد و در اونجا با حالت متعادل باقی می مونه.
انتهای مسیر های هایاشی برای ستاره ها (امتیاز تصویر: دانشگاه آریزونای شمالی):
http://www4.nau.edu/meteorite/Meteor...ashiTrack2.jpg
نقل قول:
نوشته اصلی توسط
hasti
با عرض سلام و تشکر
اگر ممکن است در مورد مطلب فوق و چرایی آن بیشتر توضیح بفرمایید
سپاسگزارم
این هم از مسیر های هایاشی! D:
تشکیل ستاره:همجوشی ِ هسته ای
به محض ِ این که دما و فشار مرکز یک پیش ستاره به مقدار ِ بحرانی رسید فرایند همجوشی ِ هسته ای انفجار گونه آغاز میشه. این فرایند که به چر خه ی پروتون-پروتون معروفه به طرز فوق العاده زیادی انرژی آزاد می کنه جزئیات این فرایند این جوریه:
H + H --> D + p + nu
D + H --> He3 + gamma
He3 + He3 --> He4 + H + H
در واکنش بالا H هیدروژن است D دوتریوم (همان هیدروژن اما با یک نوترون اضافی) p پوزیترون (ذره ای به جرم الکترون با بار مثبت)، He3 هلیومی است که یک نوترون کم دارد، nu نوترینو، gamma اشعه ی گاما است (انرژی) و He4 هسته ی هلیوم ِ معمولی است.
این سه واکنش در مجموع به چرخه ی پروتون پروتون معروف اند (به این دلیل پروتون می گند که هیدروژن یونیده هستش و هیدروژنی که الکترونش رو از دست بده میشه همون پروتون خالی! در واقع تو معادله های بالا هیدروژن همون پروتونه). این واکنش با واکنش های معمولی ِ شیمی ِدبیرستان یک تفاوت اساسی داره و اون اینه که این جا، به جای اوربیتال و مدار های الکترونی مستقیما هسته ی اتمها واکنش می دهند. در واکنشها ی بالا واکنش ِ اصلیی که انرژی خورشید از آن واکنش تامین می شود واکنش دوم است و این نوری که ما میبینیم تضعیف شده ی همان gamma در واکنش دوم است. از دیگر نتایج این سری واکنش تولید هلیم است در هسته ی ستاره هاست.
واکنش زنجیره ای پروتون-پروتون (امتیاز تصویر: ویکی پدیا)
http://upload.wikimedia.org/wikipedi...onintheSun.svg
ویژگی های ستاره در رشته ی اصلی:تعادل
الان فرض کنید ستاره وارد رشته ی اصلی شده. می خواهیم ببینیم چه چیزی داره درون اش می گذره؟! در مراحل ِ پیش ستاره ای، گاز ِ تشکیل دهنده ی ستاره به دلیل ِ گرانش منقبض می شدند اما فشاری که به خاطر دمای ستاره به وجود می اومد اجازه ی فشرده شدن ِ خیلی سریع رو نمی داد. اما این دما اگر منبعی نداشته باشه به دلیل ِ تابش به مرور از بین میره. در واقع اختر فیزیک دانها اومدند و این فرضیه رو بررسی کردند که اگر یک ستاره بخواهد فقط به وسیله ی انقباض گرانشی تابش بکند چه قدر طول می کشه تا انرژی اش تمام بشه و خاموش. (به این حالت می گند ستارگان ِ در تعادل کلوین-هلم هولتز، المپیادی ها با این مقوله آشنان!! :دی) جواب چیزی حدود 10 میلیون سال هستش که بسیار بسیار زمان ِ کوتاهیه و از طرفی اگر ستاره تحت این زمان کوتاه در تعادل باشه رشته ی اصلی این قدر شلوغ نمی شه و این آشکارا با هر آنچه مشاهده کردیم در تناقضه.
http://www4.nau.edu/meteorite/Meteor...ydrostatic.jpg
فلش سبز قدرت گرانش رو نشون میده و فلش سرخ قدرت فشار گاز (امتیاز تصویر: دانش گاه ِ آریزونای شمالی)
پس باید چیزی باشه تا ستاره ها رو در این مدت زمان بسیار طولانی (از مرتبه ده میلیارد سال) در حال تعادل نگه داره. یک منبع ِ انرژی: همجوشی ِ هسته ای این منبع ِ انرژی ِ مورد نیازه. میزان ِ تولید انرژی توسط این منبع کاملا و به شدت به فشار و دمای مرکز بستگی داره. اگر فشار زیاد بشه شدیدا نرخ تولید انرژی زیاد میشه و اگر فشار کم بشه شدیدا نرخ تولید انرژی کم میشه. اگر ستاره زیاد از حد فشرده بشه همجوشی اینقدر انرژی تولید می کنه که میزان فشار بیشتر از گرانش میشه و در نتیجه ستاره رو منبسط کنه به عبارتی گرانش میشه کشک(!) در طی این فرایند چون فشار ِ مرکز کم میشه نرخ تولید ِ انرژی هم کم میشه تا جایی که دیگه فشار و گرانش یکی بشوند. بر عکس اگر ستاره بیش از حد اندازه اش بزرگ باشه همجوشی خیلی کم انرژی تولید می کنه در نتیجه گرانش بر فشار غلبه می کنه و ستاره در خودش فرو میریزه و منقبض میشه و در طی این فرایند هم به دلیل انقباض فشار ِ مرکز بالا میره و در نتیجه شدت ِ فرایند همجوشی شدیدا زیاد میشه و اینقدر انرژی تولید می کنه که بالاخره گرانش با فشار برابر بشه. به این اتفاق به طور خلاصه می گویند تعادل هیدرو استاتیک در ستاره های رشته ی اصلی. این مهمترین ویژگی ِ یک ستاره ی رشته ی اصلیه
ـــــــــــــــ
دوستان در پست های بعدی راجع به فرایند های انتقال انرژی از مرکز به سطح در ستاره ها می نویسیم! اگر سوالی از این قسمت ( وقسمت های قبلی تاپیک) هست در خدمتم.
انتقال انرژی:روشها (پیش درامد فیزیکی)
انرژی ِ تولید شده در مرکز بالاخره باید به نحوی منتقل بشه به بیرون از ستاره و بشه اون چیزی که ما میبینیم.
کلا سه راه برای انتقال ِ انرژی ِ گرمایی از یک نقطه به نقطه ی دیگه وجود داره:
1.رسانش
2.همرفت
3.تابش
که هر کدوم از این سه راه بسته به شرایط مختلف در طبیعت وارد عمل می شوند.
1.معمولا رسانش وقتی اتفاق می افته که بخواهیم انرژی از طریق ِ جامدات منتقل بشه و معمولا هم فلزات در این مورد سریع تر عمل می کنند. با این حال باز هم خیلی کند و بی صرفه است! مکانیزمش هم این جوریه که:
ملوکولهای گرم با برخورد به ملوکولهای سرد تر انرژی خودشون رو با اونها تقسیم می کنند و حرارت کم کم منتقل میشه (همین الان که دارم اینو مینویسم دارم با متلب انقال ِ حرارت به وسیله ی رسانش رو شبیه سازی میکنم!!!:grin::thumbsup:)
گفتم که این سازو کار به خاطر سرعت کمش (مخصوصا در گازهای ستاره ای) خیلی سازو کار ِ جالبی نیست!
2.همرفت هم که یک پدیده ی آشناست. فرض کنید یک کتری آب رو گذاشتید روی حرارت. آبهای کف ِ کتری به خاطر گرم شدن منبسط میشن و چگالیشون کم میشه و این باعث میشه به بالا صعود کنند و جای خودشون رو به آبهای سرد تر بدهند این فرایند آن قدر ادامه داره تا آب به جوش بیاد!!!:have a nice day:
بر خلاف رسانش که در تمام ِ مواد رخ می ده این مورد فقط در سیالات رخ میده و خیلی هم سریع تر از رسانش عمل می کنه (مخصوصا در مورد گازها که خیلی با رسانش میونه ی خوبی ندارن!!) برای ستاره ها در یک بازه هایی رسانش فرایند غالب انتقال انرژیه.
3. تابش. این مورد از انتقال ِ انرژی به وسیله ی امواج ِ الکترومغناطیس رخ می ده. امواج الکترو مغناطیس چون نیازی به ماده ای برای پخش ندارند به راحتی در خلا (بر خلاف اون دوتای دیگه) پخش می شوند.
تابش علاوه بر خلا می تونه توسط ماده ی شفافی هم منتقل بشه البته در ستارگان تابش هم جزو راه های انتقال ِ انرژی محسوب میشه که در پستهای آینده به تفضیل راجع بهش بحث خواهیم کرد.