湘教版地理選修1恒星的演化word教案-展示頁(yè)
2024-12-18 00:31本頁(yè)面
【正文】 主序星開(kāi)始的。這樣提出新問(wèn)題，星坯引力收縮是如何停止的？此后太陽(yáng)輻射又是以什么為能源？ —— 主序星 主序星階段在收縮過(guò)程中密度增加，我們知道 ρ ∝ r3，由式 (4),rc∝ r3/2,所以rc比 r 減小的更快，收縮氣云的一部分又達(dá)到新條件下的臨界 ,小擾動(dòng)可以造成新的局部塌縮。球形星團(tuán)可以包含 105→107 個(gè)恒星，可以認(rèn)為是同時(shí)產(chǎn)生的。由 E≤0 得到產(chǎn)生收縮的臨界半徑 ： (4) 相應(yīng)的氣體云的臨界質(zhì)量為 K] (5) 原始?xì)庠泼芏刃?，臨界質(zhì)量很大?，F(xiàn)在兩者共同作用?？紤]密度為 ρ 、溫度為 T、半徑為 r 的球狀氣云系統(tǒng)，氣體熱運(yùn)動(dòng)能量 ET= RT= T (1) 將氣體看成單原子理想氣體 ,μ 為摩 爾質(zhì)量， R 為氣體 普適常數(shù) 為了 得到氣云球的的引力能 Eg，想象經(jīng)球的質(zhì)量一點(diǎn)點(diǎn)移到無(wú)窮遠(yuǎn)，將球全部移走場(chǎng)力作的功就等于 Eg。于是星坯必須緩慢的收縮，以其引力位能的降低來(lái)升高溫度，從而來(lái)恢復(fù)力學(xué)平衡；同時(shí)也是以引力位能的降低，來(lái)提供星坯輻射所需的能量。 星坯的力學(xué)平衡是靠?jī)?nèi)部壓力梯度與自引力相抗衡造成的，而壓力梯度的存在卻依賴(lài)于內(nèi)部溫度的不均勻性（即星坯中心的溫度要高 于外圍的溫度），因此在熱學(xué)上，這是一個(gè)不平衡的系統(tǒng)，熱量將從中心逐漸地向外流出。在塌縮開(kāi)始階段，氣體云內(nèi)部壓力很微小 ，物質(zhì)在自引力作用下加速向中心墜落。 恒星的演化過(guò)程 在宇宙發(fā)展到一定時(shí)期，宇宙中充滿(mǎn)均勻的中性原子氣體云，大體積氣體云由于自身引力而不穩(wěn)定造成塌縮。 單一恒星的演化并沒(méi)有辦法完整觀察，因?yàn)檫@些過(guò)程可能過(guò)于緩慢以致于難以察覺(jué)。 第一章 宇宙探索 恒星的演化 相關(guān)素材 ] 恒星演化是一個(gè)恒星在其生命期內(nèi)（發(fā)光與發(fā)熱的期間）的連續(xù)變化。生命期則依照星體大小而有所不同。因此天文學(xué)家利用觀察許多處于不同生命階段的恒星，并以計(jì)算機(jī)模型模擬恒星的演變。這樣恒星便進(jìn)入形成階段。當(dāng)物質(zhì)的線(xiàn)度收縮了幾個(gè)數(shù)量級(jí)后，情況就不同了，一方面，氣體的密度有了劇烈的增加，另一方面，由于失去的引力位能部分的轉(zhuǎn)化成熱能，氣體溫度也有了很大的增加，氣體的壓力正比于它的密度與溫度的乘積，因而在塌縮過(guò)程中，壓力增長(zhǎng)更快，這樣，在氣體內(nèi)部很 快形成一個(gè)足以與自引力相抗衡的壓力場(chǎng)，這壓力場(chǎng)最 后制止引力塌縮，從而建立起一個(gè)新的力學(xué)平衡位形，稱(chēng)之為星坯。這一熱學(xué)上趨向平衡的自然傾向?qū)αW(xué)起著削弱的作用。這就是星坯演化的主要物理機(jī)制 下面我們利用經(jīng)典引力理論大致的討論這一過(guò)程。當(dāng)球質(zhì)量為 m，半徑為 r 時(shí)，從表面移走 dm 過(guò)程中場(chǎng)力做功： dW= =G( )1/3m2/3dm (2) 所以 ： Eg= ( )1/3m2/3dm= G( M5/3 于是： Eg= (2)] 氣體云的總能量 : E=ET+EG (3) 熱運(yùn)動(dòng)使氣體分布均勻，引力使氣體集中。當(dāng) E0 時(shí)熱運(yùn)動(dòng)為主，氣
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