FREE SHIPPING. 24/7 CUSTOMER SERVICE. ALL THRONES SHIP WITHIN 7 DAYS.

End of The Sun

Конец Солнца

Вспышка гелия
Начало конца для красного гиганта - масса нашего Солнца происходит очень внезапно. По мере того, как гелиевые «пепла» продолжают накапливаться в своем центре, более высокая их часть превращается в электрон-вырожденную. Это странный парадокс: даже когда внешние слои красной гигантской звезды расширяются в огромное, но слабое облако, его внутреннее ядро ​​сжимается вниз, чтобы сформировать погребенного белого карлика. Температура и давление в ядре Солнца будут расти в 10 раз от их текущих значений. И примерно через 1,2 миллиарда лет после того, как она покинет основную последовательность, в разгар ее славы как красного гиганта, центр гелиевого ядра Солнца станет достаточно массивным, плотным и горячим, что произойдет что-то удивительное: внутри материи минут, он загорится и горит.

Когда температура в сердцевине достигает около 100 миллионов градусов, гелий начнет сливаться с углеродом посредством реакции, известной как процесс тройной альфа, поскольку он превращает три ядра гелия в один атом углерода. Это создает много тепла. Однако, в отличие от того, когда Солнце было молодым, а его ядро ​​содержало нормальную материю, добавление большего количества тепла к электронно-вырожденному гелию не вызывает его расширения и охлаждения. Как я уже отмечал, когда я обсуждал квантовую механику, электрон-вырожденная материя ведет себя скорее как жидкость, чем газ, когда вы ее нагреваете: ее температура быстро возрастает, но она не расширяется. Другими словами, механизм саморегулирования, который удерживает звезды главной последовательности настолько устойчивыми (гидростатическое равновесие), отключается в электронно-вырожденном веществе. Если вы добавите тепло к белому карлику, он просто станет горячим.

Как это бывает, тройной альфа-процесс исключительно сильно зависит от температуры: удвоение температуры реакции заставляет ее работать примерно в триллион раз быстрее! Таким образом, поскольку сплавляющий гелий нагревает сердечник, который не может расширяться, чтобы охладиться, повышенная температура приводит к тому, что слияние гелия внезапно протекает в миллионы раз быстрее, что очень быстро нагревает сердечник еще больше, что, в свою очередь, заставляет сплав слияния , путь быстрее. , ,

Короче говоря, центр гелиевого ядра взрывается. Около 6% электронно-вырожденного гелиевого ядра, которое к настоящему времени весит около 40% солнечной массы, в течение нескольких минут сливается с углеродом. (Это соответствует сжиганию примерно десяти земных масс гелия в секунду, если вы держите счет.) По понятным причинам астрономы называют это гелиевой вспышкой. Примерно время, затрачиваемое на тост бублика, вспышка высвобождает столько энергии, сколько наше нынешнее Солнце генерирует за 200 миллионов лет. В разгар вспышки ядро ​​Солнца будет очень кратковременно соответствовать объединенной светимости всех звезд в галактике Млечный Путь! Можно было бы предположить, что пожар такого масштаба оказал бы драматическое воздействие на красного гиганта - и это происходит, в некотором роде, но не так внезапно или жестоко, как вы думаете.

Это потому, что мы склонны недооценивать гравитацию. По сравнению с устрашающей силой ядерного оружия, энергия, создаваемая падением нескольких камней, кажется не очень впечатляющей. Но на самом деле гравитационная энергия чрезвычайно плотных, чрезвычайно больших масс поражает - это только наши человеческие предрассудки, возникающие из-за того, что мы живем на мелкой гальке, которая не является ни массивной, ни плотной, что заставляет нас думать иначе.


Меню навигации
Вступление
Материя под давлением
Рождение Солнца
Эволюция Солнца
Конец Солнца
Как развиваются большие звезды
Тип II - Другая сверхновая
После Сверхновой

Предположим, что мы берем Землю в качестве примера большого плотного объекта, хотя он примерно такой же плотный, как и хлопок, по сравнению с белым карликом. Чтобы раздуть Землю вдвое больше, то есть поднять массу Земли против ее собственной силы тяжести до удвоения ее радиуса, потребовалась бы вся солнечная энергия, поражающая поверхность Земли (всего 185 000 000 000 мегаватт) для следующего 13 миллионов лет!

Во время вспышки гелия вырожденный сердечник звезды нагревается настолько интенсивно, что он, наконец, «испаряется», так сказать. То есть отдельные ядра начинают двигаться так быстро, что они могут «кипеть» и избегать этого. Ядро возвращается обратно в (эффектно плотный) нормальный газ и сильно расширяется. Огромная гравитационная энергия, необходимая для расширения 100 000 масс Земли из вырождения и до нескольких раз их первоначального объема, находится на одном уровне с энерговыделением гелиевой вспышки. Или, другими словами, почти вся энергия вспышки поглощается титаническим весом, необходимым для подъема ядра из его состояния белого карлика. По сути, ни одна из энергии не достигает поверхности красного гиганта, и действительно, если вы наблюдаете за красным гигантом невооруженным глазом, когда его гелиевое ядро ​​вспыхнуло, вряд ли вы заметили бы что-нибудь вообще.

Таким образом, по человеческим меркам, гелиевая вспышка вызывает разочарование. Однако по галактическим стандартам красный гигант был застрелен в сердце. Внезапное расширение сердечника res