To tylko jedna z 3 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Cykl życia słońca Na rysunku poniżej są przedstawione podstawowe fazy cyklu życia Słońca. Uwaga na rysunku nie jest zachowana skala. Jeżeli przyjąć średnicę „naszego” Słońca za 1 to np. średnica białego karła wynosi ~0.009, a średnica protogwiazdy jest równa około 106. Chmura Większość teorii kosmologicznych za przodka gwiazd i planet uważa gaz, którego składnikiem był wodór. • średnica chmury - kilkadziesiąt lat świetlnych; • gęstość
(…)
… lat
protogwiazda
biały
karzeł
zapadanie
Słońce
ekspansja
Słońce
czerwony
olbrzym
Chmura
Większość teorii kosmologicznych za przodka gwiazd i planet uważa gaz, którego składnikiem
był wodór.
• średnica chmury - kilkadziesiąt lat świetlnych;
• gęstość < 1000 atomów/cm3 czyli doskonała próżnia (powietrze w warunkach normalnych ~
2.7·1019 atomów/cm3);
• temperatura około -230° C (nie promieniuje).
• Chmura znajduje…
… są bardzo rzadkie ze względu na rozmiar ≈ 100·średnica układu słonecznego;
• temperatura wyższa ≈ -200° C (dalej brak promieniowania).
Dalej trwa zagęszczanie materii pod wpływem grawitacji, czemu towarzyszy wzrost temperatury aż
osiągnięte zostaje stadium protogwiazdy.
Protogwiazda
• dobrze wykształcony stabilny rdzeń;
• początkowo rozmiar dwukrotnie większy od układu słonecznego (1 milionowa początkowego
rozmiaru chmury);
• w wyniku dalszego zapadania się średnica ≈ średnicy orbity Marsa;
• temperatura wnętrza około 56000° C, a powierzchni 1650° C;
• nagrzana masa gazu osiąga ciśnienie, które hamuje dalsze zapadanie grawitacyjne;
•
przy tej temperaturze świeci (wypromieniowuje energię); źródłem tej energii jest zapadanie się
grawitacyjne a nie reakcja syntezy jądrowej, więc to jeszcze nie jest gwiazda…
… średnią przyspieszenia równą g/2; g jest przyspieszeniem na
powierzchni kuli (w środku przyspieszenie jest równe zeru). Stąd
Pg =
1
ρ gR
2
GM S
.
R2
Ostatecznie
gdzie g =
Pg =
M
1
ρG S
2
R
Ciśnienie termiczne gazu (na podstawie równania stanu gazu doskonałego) wynosi
Pt =
ρ kT
Mp
gdzie Mp jest masą protonu (masa cząsteczki gazu = masa atomu wodoru).
Porównanie tych dwóch ciśnień daje
kT
1 GM S
=
Mp 2 R
lub
R=
GM S M p
2kT
Teraz oceńmy jaka jest najniższa temperatura potrzebna do zbliżenia dwóch protonów na odległość
5·10-15 m. Każdy proton ma energię (3/2)kT, więc energia kinetyczna pary jest równa 3kT. Musi to
1 e2
równoważyć energię odpychania elektrostatycznego
, stąd T = 1.1·109 K.
4π ε 0 R
We wnętrzu gwiazdy wystarczy temperatura o jeden lub nawet dwa rzędy wielkości niższa, bo
zawsze znajdzie…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)