Образование звёзд, водородная стадия горения

Биология » Концепции современного естествознания » Образование звёзд, водородная стадия горения

Основа межзвёздного вещества – водород и гелий. По причинам, которые пока не ясны, разбросанное во Вселенной космическое вещество образовало местные скопления и неоднородности. Под влиянием сил тяготения локальные скопления газа уплотнялись, уплотняясь – нагревались. Тепловое излучение и свет не могли выходить из горячего ионизированного газового облака, нагрев увеличивался, и когда температура сжатого газа достигла десятка миллионов градусов, начались первые термоядерные реакции – превращение водорода в гелий.

Ядро гелия состоит из двух протонов и двух нейтронов, ядро водорода – из одного протона. Однако при очень высоких температурах возможны реакции слабого взаимодействия – при столкновении двух протонов один из них превращается в нейтрон и образуется дейтерий (D) по схеме: p

+

p

=

D

+

e

+

+

ν

Перед нами – реакция слабого взаимодействия, процесса медленного. Осуществляется она исключительно редко, в одном случае на 1028 столкновений. Слабые силы действуют на очень коротких расстояниях, а чтобы сблизить протоны, преодолеть силы электростатического отталкивания, необходимо получить очень большие начальные скорости сталкивающихся частиц. Следовательно, протонный газ должен иметь очень высокую температуру. Но вот дейтерий получен. Столкновение ядер дейтерия (при звёздных температурах) приводит к их слиянию без превращения частиц друг в друга, под действием только “быстрого”сильного взаимодействия, поэтому дейтерий тут же превращается либо в тритий, либо в лёгкий изотоп гелия-3. Каждый из них так же шустро реагирует с дейтерием с образованием гелия-4. Исключительно медленная реакция слабого взаимодействия – причина того, что на водородной стадии горения звезда стабильно существует миллиарды лет. Правда, очень массивные, следовательно, очень горячие звёзды сгорают быстрее, за десятки или сотни миллионов лет – чем выше температура и давление, тем чаще происходят столкновения протонов, но большинство звёзд во Вселенной относятся к долгожителям. Наше Солнце горит 5 млрд. лет и это процесс продлится ещё около 8 – 10 млрд. лет.


Другое по теме:

Недостаток андрогенов
Гипогонадизм у мужчин - патологическое состояние, обусловленное уменьшением уровня андрогенов или снижением чувствительности к ним, которое может приводить к недоразвитию вторичных половых признаков или бесплодию. Выделяют первичный гипог ...

Экологическая система и потоки энергии и вещества в ней. Трофические сети и цепи.
Понятия экологической системы и биогеоценоза Термин «экологическая система» в 1935 г. предложил английский ученый А Тэнсли. Экологическая система, или экосистема (греч. oikos — жилище, дом и systema — сочетание, объединение) — это сово ...

Многообразие биологических видов — основа организации и устойчивости биосферы
Биосфера Земли населена множеством самых разнообразных живых существ: бактерий, грибов, растений и животных, общее число видов которых превышает 2 млн. Благодаря жизнедеятельности организмов в биосфере осуществляется круговорот веществ и ...