Строение и эволюция звёзд

Большинство звезд находится в стационарном состоянии (т.е. без изменений физических характеристик). Однако существуют звезды переменные и нестационарные (молодые).

Процесс звездообразования идет непрерывно, он происходит и сейчас.

1 этап – гравитационное сжатие (молодые звезды образуются в результате гравитационной конденсации вещества из межзвездной среды).

1. Под действием гравитации протозвезда сжимается и разогревается. Начинается термоядерная реакция превращения Н в Не. Возрастает давление

2. Наступает гидростатическое равновесие между действием гравитационных сил и внутренним давлением.

3. Когда почти весь Н израсходован, Т снижается. Размер звезды и ее светимость увеличиваются, она превращается в красный гигант

2 этап - дальнейшая эволюция звезды зависит от ее массы:

если масса (звезды) < 1,4 массы (Солнца)

Внешние слои звезды отделяются и рассеиваются в пространстве. Внутренние - (плотные и горячие) образуют белый карлик. Звезда остывает, излучает все меньше и переходит в желтый, красный, а затем в невидимый черный карлик.

если масса (звезды) > 1,4 массы (Солнца),

1. После прекращения термоядерной реакции в ядре, огромные гравитационные силы приводят к гравитационному коллапсу – очень быстрому сжатию.

2. Центральная область звезды становится сверхплотной нейтронной звездой, электроны вдавливаются в протоны с образованием нейтронов, t = 1 млрд С), а периферические сферы звезды сбрасываются под действием внутреннего давления. Происходит вспышка сверхновой звезды. Выделяется чудовищная Е, на месте вспышки остается газовая туманность.

Если центральная область звезды будет сжата до величины гравитационного радиуса r = 2GM / c 2 (для Солнца - 3 км, для Земли – 0,9 см), то образуется черная дыра – область, в которой огромное поле тяготения не позволяет выйти из нее ни частицам, ни излучению (превышение скорости света, искривление пространства, замедление времени).

Происхождение планет.

Существуют различные гипотезы происхождения Солнечной системы.

Предполагается, что планеты возникли одновременно около 4,6 млрд. лет назад из газово-пылевой туманности с молодым Солнцем в центре.

Произошла конденсация облака межзвездного вещества в силу его гравитационной неустойчивости. По некоторым данным, уплотнение произошло в результате относительно близкого взрыва сверхновой звезды, ускорившей процесс конденсации и обеспечившей содержание тяжелых элементов в составе газовой туманности.

Протопланетное облако было неустойчивым, плоским, в форме диска из газовых колец, которые превратились в 9 планет.

В настоящее время превалирует идея холодного, а не горячего начального состояния планет, возникших из частиц газово-пылевого облака (идея гетерогенной аккреции).

Астероиды, кометы, метеориты, вероятно, являются остатками протопланетного вещества (астероиды движутся между орбитами Марса и Юпитера, некоторые присоединились к планетам, некоторые - разрушились).

Происхождение систем регулярных спутников (т.е. движущихся в направлении вращения планеты по почти круговым орбитам Юпитера, Сатурна, Урана) объясняется повторением процесса образования планет Солнечной системы в малом масштабе.

Происхождение иррегулярных спутников (т.е. обладающих обратным движением) объясняются захватом их планетами.

Происхождение Луны (образование на околоземной орбите из нескольких крупных спутников, возможен захват Землей готовой Луны или отделение Луны от Земли).