Structura internă a Soarelui și stelele secvenței principale

Stelele sunt bile imense, constând dintr-o plasmă luminată. În galaxia noastră există un număr foarte mare de ele. Stelele au jucat un rol important în dezvoltarea științei. Ele au fost de asemenea remarcate în miturile multor popoare, care au servit drept instrumente pentru navigație. Când au fost inventate telescoape și au fost descoperite legile mișcării corpurilor cerești și a gravitației, oamenii de știință au realizat că toate stelele sunt similare cu Soarele.

definiție

Stelele secvenței principale includ toate cele în interiorul cărora se transformă hidrogenul în heliu. Deoarece acest proces este inerent în majoritatea stelelor, această categorie include majoritatea corpurilor de iluminat observate de om. De exemplu, Soarele face parte și din acest grup. Alpha Orion, sau, de exemplu, însoțitorul lui Sirius nu aparține stelelor principale de secvență.

Grupuri de stele

Pentru prima dată, problema comparării stelelor cu clasele spectrale a fost preluată de oamenii de știință E.Gertzsprung și G. Russell. Ei au creat o diagramă pe care au fost afișate spectrul și luminozitățile stelelor. Ulterior, această diagramă a fost numită în onoarea lor. Majoritatea corpurilor de iluminat situate pe acesta sunt numite corpuri celeste din secvența principală. Această categorie include stele, pornind de la supergiant albastru și terminând cu pitici albi. Luminozitatea Soarelui în această diagramă este luată ca unitate. Secvența include stele de diferite mase. Oamenii de stiinta au identificat urmatoarele categorii de corpuri de iluminat:

• Supergiants - Clasa I de luminozitate.
• Giants - clasa a II-a.
• Stelele secvenței principale sunt clasa V.
• Sub-piticuri - clasa VI.
• Pitici albi - clasa a VII-a.

Procese în interiorul corpurilor de iluminat

Din punct de vedere al structurii, Soarele poate fi împărțit în patru zone condiționale în care apar diferite procese fizice. Energia radiației stelei, precum și căldura internă, apar adânc în interiorul luminării, fiind transmise straturilor exterioare. Structura stelelor principale ale secvențelor este similară celei a sistemului solar. Partea centrală a oricărui luminator care aparține diagramei Hertzsprung-Russell pentru această categorie este nucleul. Reacțiile nucleare se produc în mod constant acolo, în timpul căreia heliul este transformat în hidrogen. Pentru ca nucleele de hidrogen să se ciocnească între ele, energia lor trebuie să fie mai mare decât energia respingătoare. Prin urmare, astfel de reacții apar numai la temperaturi foarte ridicate. În interiorul Soarelui, temperatura atinge 15 milioane de grade Celsius. Pe măsură ce se îndepărtează de miezul stelei, scade. La limita exterioară a nucleului, temperatura este deja jumătate din valoarea din partea centrală. De asemenea, densitatea plasmei scade.

Reacții nucleare

Dar nu numai în structura internă a stelei secvenței principale sunt similare cu Soarele. Aparatele luminoase din această categorie se disting, de asemenea, prin faptul că reacțiile nucleare din interiorul lor apar printr-un proces în trei etape. Altfel se numește un ciclu proton-proton. În prima fază, doi protoni se ciocnesc. Ca urmare a acestei coliziuni, apar particule noi: deuteriu, pozitron și neutrino. În plus, protonul se ciocnește cu o particulă de neutrină, iar nucleul izotopului heliu-3 apare, precum și un cuantum de raze gama. În a treia etapă a procesului, două nuclee de heliu-3 se îmbină, iar formele normale de hidrogen.

În timpul acestor coliziuni, în timpul reacțiilor nucleare elementare, particule elementare neutrinice sunt produse în mod constant. Ei depășesc straturile inferioare ale luminării și zboară în spațiul interplanetar. Neutrinii sunt, de asemenea, înregistrați pe teren. Cantitatea înregistrată de oamenii de știință cu ajutorul instrumentelor este incomensurabil mai mică decât ar trebui să fie, potrivit oamenilor de știință. Această problemă este una dintre cele mai mari mistere din fizica soarelui.

Zonă de radiație

Următorul strat din structura Soarelui și stelele secvenței principale este zona radiantă. Limitele sale se extind de la miez și până la un strat subțire situat la limita zonei convective, tahoclină. Zona radiantă a primit numele ei din calea prin care energia este transferată de la nucleu spre straturile exterioare ale radiației stea. Fotonii, care sunt produși în mod constant în nucleu, se mișcă în această zonă, se ciocnesc cu nucleele plasmei. Se știe că viteza acestor particule este egală cu viteza luminii. În ciuda acestui fapt, fotonii necesită un milion de ani pentru a ajunge la limita zonelor convective și radiante. O astfel de întârziere se datorează coliziunii constante a fotonilor cu nucleele plasmatice și reradierii lor.

tachocline

Soarele și stelele secvenței principale au, de asemenea, o bandă subțire, aparent jucând un rol important în formarea câmpului magnetic al stelelor. Se numește tachoklin. Oamenii de știință sugerează că aici au loc procesele dinamului magnetic. Aceasta constă în faptul că fluxurile plasmatice trag linii magnetice de forță și măresc puterea totală a câmpului. De asemenea, există sugestii că o schimbare bruscă în compoziția chimică a plasmei are loc în zona tachoclinică.

Zona convectivă

Această zonă este stratul cel mai îndepărtat. Limita inferioară este situată la o adâncime de 200 mii km. Și partea superioară ajunge la suprafața luminării. La începutul zonei convective, temperatura este încă destul de ridicată, atingând aproximativ 2 milioane de grade. Cu toate acestea, acest indicator este deja insuficient pentru procesul de ionizare a atomilor de carbon, azot și oxigen. Această zonă și-a luat numele din cauza modului în care există un transfer constant al materiei de la straturile profunde la exterior - convecție sau amestecare.

În prezentarea despre stelele secvenței principale, se poate sublinia faptul că Soarele este o stea obișnuită în galaxia noastră. Prin urmare, o serie de întrebări - de exemplu, despre sursele de energie, structura și formarea unui spectru - sunt comune atât pentru Soare, cât și pentru alte stele. Lumina noastră este unică în ceea ce privește locația ei - este cea mai apropiată stea față de planeta noastră. Prin urmare, suprafața sa este supusă unui studiu detaliat.

fotosferă

Coperta vizibilă a Soarelui este numită fotosferă. Emite aproape toată energia care vine pe Pământ. Fotosfera constă din pelete, care sunt nori alungiți de gaz fierbinte. Aici puteți observa și pete mici, numite torțe. Temperatura lor este de aproximativ 200 ^despreC este mai mare decât masa înconjurătoare, deci diferă în luminozitate. Lanternele pot exista până la câteva săptămâni. Această stabilitate se datorează faptului că câmpul magnetic al stelei nu permite ca fluxurile verticale de gaze ionizate să devieze în direcția orizontală.

pete

De asemenea, pe suprafața fotosferei apar uneori zone întunecate - germenii de pete. Deseori, petele se pot extinde până la un diametru care depășește diametrul Pământului. petele solare, De regulă, ele apar în grupuri, apoi se extind. Treptat, ele se împart în zone mai mici, până când dispar cu totul. Punctele apar pe ambele părți ale ecuatorului solar. La fiecare 11 ani numărul acestora, precum și zona ocupată, ating maximum. Potrivit mișcării observate a petelor, Galileo a reușit să detecteze rotația soarelui. Mai târziu, această rotație a fost rafinată prin intermediul analizei spectrale.

Până în prezent, oamenii de știință sunt nedumerit de ce perioada creșterii soarelui este exact 11 ani. În ciuda lacunelor legate de cunoaștere, informațiile despre punctele de soare și frecvența altor aspecte ale activității stea dau oamenilor de știință posibilitatea de a face previziuni importante. Prin studierea acestor date este posibil să se facă predicții despre declanșarea furtunilor magnetice, încălcări în sfera comunicațiilor radio.

Diferențe față de alte categorii

Luminozitatea unei stele este cantitatea de energie emisă de un luminator într-o singură unitate de timp. Această valoare poate fi calculată din cantitatea de energie care ajunge la suprafața planetei noastre, cu condiția să fie cunoscută distanța față de Pământ. Luminozitatea stelelor secvența principală este mai mare decât cea a stelelor reci cu o masă mică și mai puține stele fierbinți, a căror masă variază de la 60 la 100 de cele solare.

Stelele reci sunt în colțul din dreapta jos în raport cu cele mai multe corpuri de iluminat, iar stelele fierbinți sunt în colțul din stânga sus. În acest caz, în majoritatea stelelor, spre deosebire de giganții roșii și de piticii albi, masa depinde de indicele luminozității. Cea mai mare parte a vieții lor, fiecare stea deține exact secvența principală. Oamenii de știință cred că stelele mai masive trăiesc mult mai puțin decât cele care au o masă mică. La prima vedere, ar trebui să fie invers, deoarece au mai mult hidrogen pentru combustie și trebuie să-l petreacă mai mult. Cu toate acestea, stelele care sunt masive, își petrec combustibilul mult mai repede.