Лекции по Физике Земли

•Четыре водородных ядра объединяются , образуя ядро гелия. В ходе реакции выделяется свет, позитрон и нейтрино. Позитрон взаимодействует с античастицей, испуская

дополнительную энергию.

•В процессе ядерного синтеза теряется небольшая масса и испускается много энергии. Эта энергия заставляет Солнце сиять; потери массы – 4 млрд тонн/сек. Когда весь доступный

водород исчерпается Солнце погаснет.

---------------------------------------------------------------

Механизмы: Объединение одинаково заряженных протонов напрямую не получается.

- Ядерное взаимодействие заставляет протоны спонтанно

превращаться в нейтроны, испуская позитрон и нейтрино. Нейтрон захватывается протоном, создавая ядро дейтерия (тяжелого водорода) На эту процедуру требуется в среднем 5 млрд лет.

-В среднем через секунду ядро дейтерия захватывает другой протон, образуя ядро легкой формы гелия (два протона и один нейтрон).

-В среднем через 500 000 лет это ядро столкнется с таким же ядром, образуя ядро гелия с двумя протонами и двумя нейтронами. При этом испускается два протона.

Большого взрыва.

•В настоящее время Таблица Менделеева включает 103 элемента. Откуда появились другие с более крупными ядрами? Например, 23892U. Предполагается, что они

сформированы позже – в ходе жизненного цикла звезд в процессе «звездного ядерного синтеза». Выделяется два процесса: 1) слияние ядер; 2) захват нейтронов и распад.

-в процессе слияния происходит слияние маленьких ядер с формированием более крупных ядер;

-во втором процессе первоначально нейтрон присоединяется к атому, что увеличивает массовый номер на 1; нейтронный «распад», означающий превращение нейтрона в протон путем высвобождения электрона. В этом случае массовый номер не изменяется, а атомарный – увеличивается на 1 – появляется новый элемент.

•Чем массивнее звезда, тем выше температуры и скорости частиц, тем более крупные ядра м.б. созданы:

•- звезды с малой массой (Солнце), медленно горящие в течении 10 млрд лет, могут создавать элементы с атомным номером до 6 (126C);

-звезды с большой массой (10-100 масс Солнца) создают элементы с атомарным номером до 26 (5626Fe);

-взрывы сверхновых ответственны за создание наиболее крупных атомов. Взрывы сверхновых производят очень большое число нейтронов, многие сталкиваются и примыкают к крупным атомам , а затем распадаются, быстро создавая очень крупные атомы.

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Cтроение Солнечной системы

vk.com/club152685050Протопланетный| vk.com/id446425943диск

•Когда Солнечная система сформировалась,

аккреционный диск содержал: 11H, 42He и другие газы, «лед» и «пыль». Такой диск называется

«протопланетным диском». Со временем центральный шар развивается в «прото-Солнце», а остальная часть – в концентрические круги. В сторону

центра протопланетный диск становится более разогретым: т.о. разогретые внутренние кольца

накапливают «пыль», холодные внешние кольца – «лед».

•Еще до того, как Солнце вспыхнет, материал колец начинает сталкиваться и объединяться, создавая все более крупные объекты. Судьба этих объектов зависит от скорости столкновения (коллизии):

–если коллизия быстрая – один или оба объекта разбиваются, создавая осколки, которые вновь объединяются

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943Планетезималь, протопланета

•В конце концов достаточное количество причленяется для формирования планетезимали – тела , диаметр которого превышает 1 км. Обладая большой массой планетезималь притягивает все ближайшие космические объекты («пыль», «лед», меньшие планетезимали) и прогрессивно растет (космический пылесос). Наконец в одном космическом объекте собираются все объекты с орбиты – «протопланета».

•Ранние стадии аккреционного процесса протекали очень быстро. Последние компьютерные расчеты показывают, что: несколько сотен тысяч лет

(n*100 000 лет) требуется для достижения стадии «планетезимали»; от 10 до

200 млн. лет – преобразования пленетезимали в планету. Моделируется что формирование планет завершилось между 4.568 и 4.558 млрд. лет назад.

км/с; плотность – 10 частиц на 1 см3.

• Состав: протоны, электроны, ядра гелия и др. элементов.