المشكال تعلم القراءة فن الطبخ

درجة حرارة النجم. ما هي درجة حرارة النجم

النجوم تنتمي إلى أهم الأجسام في الكون. إن حرارة شمسنا هي التي جعلت الحياة ممكنة على الأرض. لكن السبب وراء تسخين قوي للنجوم لفترة طويلة ظل غير معروف للناس.

من أين تأتي الحرارة في النجم؟

الجواب على سر حرارة النجم يكمن في داخله. هذا لا يشير فقط إلى تكوين النجوم المضيئة - بالمعنى الحرفي ، شدة النجم بأكملها تأتي من الداخل. النواة هي القلب الحار للنجمة ، التي يحدث فيها تفاعل اندماج نووي حراري ، أقوى التفاعلات النووية. هذه العملية هي مصدر للطاقة لكامل النجوم - ترتفع الحرارة من الوسط إلى الخارج ، ثم إلى الفضاء الخارجي.

لذلك ، تختلف درجة حرارة النجم اعتمادًا كبيرًا على مكان القياس. على سبيل المثال ، تصل درجة الحرارة في مركز قلب شمسنا إلى 15 مليون درجة مئوية - وعلى سطح الأرض ، في الغلاف الضوئي ، تنخفض الحرارة إلى 5 آلاف درجة.

ولكن هناك أيضًا هالة نجمية ، الجزء العلوي من جو النجم. درجة حرارته مرتفعة بشكل غير عادي بالمقارنة مع تسخين الطبقات السفلية - في الشمس يصل إلى 900 ألف - مليون درجة مئوية. لا يعرف العلماء بعد السبب الدقيق لمثل هذه القفزة ، لكن المجال المغناطيسي الشمسي متورط فيها بوضوح. إنه يلعب دورًا مهمًا في تكوين درجة الحرارة النهائية لسطح النجم - ولكن المزيد عن ذلك لاحقًا.

الشمس هي النجم الأكثر اعتيادية في الكون ، وبالتالي فإن مؤشرات درجات الحرارة الخاصة بها هي أغلبية النجوم المرئية. ومع ذلك ، هناك النجوم الأكثر سخونة: السطح الساخن للنجوم - العملاقين الأزرق مثل جيت في كوكبة كورما ، يصل إلى 200000 درجة مئوية! إنه لأمر فظيع أن نتخيل مدى ارتفاع درجة الحرارة في جوهرها - يمر التدفئة بمئة مليون درجة مئوية. على العكس من ذلك ، فإن العمالقة الحمراء أكثر برودة ، فدرجة حرارة الغلاف الضوئي الخاصة بهم تصل إلى 2.5 إلى 3 آلاف درجة مئوية.


كما ترون ، يتم تحديد لون النجم مباشرة من خلال درجة حرارته - كلما زادت حرارة النجم ، كلما كان ضوءه أقرب إلى اللون الأزرق. يعتبر معيار درجة حرارة اللون حاسماً في توزيع النجوم حسب الطبقات الطيفية. إنه أيضًا أحد العوامل الرئيسية لموقع نجم في مخطط Hertzsprung-Russell - من الممكن العثور على النجوم ذات الخصائص المتشابهة ، وكذلك تحديد عمر النجم.

لماذا هي درجة حرارة نجم مختلفة جدا؟

في الواقع ، فإن الاختلافات في تسخين قلب النجم وسطحه مفاجئة. إذا تم توزيع كل طاقة قلب الشمس بالتساوي عبر النجم ، فستكون درجة حرارة سطح نجمنا عدة ملايين درجة مئوية! لا تقل الاختلافات في درجة الحرارة بين النجوم من الطبقات الطيفية المختلفة.

الحقيقة هي أن درجة حرارة النجم تحددها عاملان رئيسيان: مستوى إشعاع الطاقة بواسطة النواة ومنطقة سطح الإشعاع. النظر فيها بمزيد من التفصيل.

إشعاع الطاقة من قبل الأساسية

على الرغم من ارتفاع درجة حرارة القلب حتى 15 مليون درجة ، إلا أنه لا يتم نقل كل هذه الطاقة إلى الطبقات المجاورة. يشع فقط الحرارة التي تم الحصول عليها من التفاعل النووي الحراري. لا تزال طاقة الانضغاط التثاقلي ، على الرغم من قوتها ، داخل النواة. وفقًا لذلك ، يتم تحديد درجة حرارة الطبقات العليا للنجم فقط من خلال قوة التفاعلات النووية الحرارية في القلب.

الاختلافات هنا يمكن أن تكون نوعية وكمية. إذا كان اللب كبيرًا بدرجة كافية ، فسيتم "حرق" مزيد من الهيدروجين فيه. وبهذه الطريقة ، يتم الحصول على الطاقة من قبل النجوم الصغار الناضجة بحجم الشمس ، وكذلك العمالقة العملاقة الزرقاء العملاقة. تنفق النجوم الضخمة مثل العمالقة الحمراء في "الفرن" النووي ليس فقط الهيدروجين ، ولكن أيضًا الهليوم ، أو حتى الكربون والأكسجين.

التوليف مع نوى العناصر الثقيلة يعطي المزيد من الطاقة. في إطار تفاعل الانصهار النووي الحراري ، يتم الحصول على الطاقة بسبب الكتلة الزائدة من ذرات التوصيل. أثناء تفاعل البروتون - البروتون الذي يحدث داخل الشمس ، يتم دمج 6 نوى هيدروجين مع كتلة ذرية واحدة في نواة واحدة من الهيليوم مع كتلة من 4 - تقريبا تحدث ، يتم تحويل نواة هيدروجين زائدة إلى طاقة. وعندما يحترق الكربون ، تصطدم النواة بكتلة بالفعل 12 - على التوالي ، يكون إنتاج الطاقة أكبر بكثير.

انبعاث المنطقة

ومع ذلك ، فإن النجوم لا تولد الطاقة فحسب ، بل تنفقها أيضًا. وبالتالي ، كلما زادت الطاقة التي يعطيها النجم ، انخفضت درجة حرارته. وكمية الطاقة المقدمة بعيدا تحدد مساحة السطح المنبعث في المقام الأول.

يمكن التحقق من حقيقة هذه القاعدة حتى في الحياة اليومية - يجف الغسيل بشكل أسرع إذا تم تعليقه على الحبل. وسطح النجم يوسع جوهره. كلما كانت الكثافة أعلى ، ارتفعت درجة حرارتها - وعندما تصل إلى مستوى معين ، يتم إشعال الهيدروجين من الحرارة خارج القلب النجمي.

نوى العمالقة الحمراء كثيفة للغاية ، حيث يوجد الكثير من الهيليوم هناك. في بعض الأحيان كان هو نفسه "مضاءة" بالفعل عن طريق التفاعل النووي الحراري. لذلك ، تتجاوز مساحة سطحها مساحة الشمس بعشرات الآلاف ، أو حتى مليون مرة! لذا فإن مساحة الضوء حتى لأكبر العمالقة الحمراء تكون باردة بمقدار ضعف سطح الشمس.

الاختلافات في درجة حرارة السطح

نقطة أخرى مهمة - قد يكون لبعض الأماكن على سطح النجم نفسه درجات حرارة مختلفة. تقلبات تصل إلى عدة آلاف درجة مئوية! كل هذا يتوقف على طريقة نقل الطاقة من قلب النجم. يميز علماء الفيزياء الفلكية اثنين من أهمها - النقل الإشعاعي والحمل الحراري:

أثناء النقل الإشعاعي ، تشق طاقة الاندماج النووي من مركز النجم مباشرةً عبر المادة النجمية - في شكل أشعة. هذا المسار فعال من حيث الحفاظ على الطاقة ، لكنه بطيء جدًا. إذا كانت منطقة النقل الإشعاعية تقع في وسط النجم ، كما هو الحال في شمسنا ، فسوف يستغرق مسار الأشعة عدة عشرات الآلاف من السنين.

يعتمد الحمل الحراري على أننا جميعًا نعرف أن قانون الطبيعة - ترتفع السوائل والغازات الدافئة ، والبرودة - تنخفض. وبما أن النجوم مصنوعة من الغاز ، فإن الحمل الحراري يلاحظ فيما بينها. المسألة النجمية ، الاحماء عند الطبقات الأكثر حرارة للنجم ، ترتفع إلى المناطق الباردة من النجم بضغط غاز أقل. هناك ، يتم إعطاء الطاقة التي تم جمعها من الداخل في شكل إشعاع.


يعتمد وضع مناطق النقل الإشعاعي والحمل الحراري على كتلة النجم. في النجوم التي تكون كتلتها أقل من الطاقة الشمسية ، يسود الحمل الحراري فقط. تنقل المصابيح المضيئة الضخمة الحرارة من القلب إلى الطبقات الخارجية عن طريق الحمل الحراري ، وإلى السطح نفسه عن طريق النقل الإشعاعي.

الشمس هي عكس ذلك: الطاقة من النواة تترك كأشعة ، ثم يتم إلقاؤها على السطح بواسطة تيارات حرارية من البلازما النجمية. هناك ، في المحيط الضوئي ، تتحول طاقة الشمس مرة أخرى إلى ضوء - بما في ذلك المرئي للعين البشرية.

وبالتحديد بسبب الحمل الحراري ، تنخفض درجات الحرارة على سطح الشمس. يتم تمييز الأماكن التي يحدث فيها هذا أيضًا بشكل مرئي. الأنواع الثلاثة الرئيسية هي المشاعل والبقع والنكبات.

المشاعل هي مناطق ساخنة ومشرقة على الشمس. تكون درجة حرارتها ما بين 1-2 آلاف درجة مئوية فوق السطح المحيط.

البقع مناطق أكثر برودة وأكثر قتامة على الغلاف الضوئي للنجم. تسخين مركزهم أقل من درجة حرارة الشمس المعتادة عند 2000 درجة مئوية. هناك أيضًا "ظل" حول البقع ، وهو بالفعل أكثر دفئًا - فهي أبرد من 200 إلى 500 درجة عن الغلاف الضوئي المحيط.

البروز هي ثوران مادة نجميّة من الأعماق التي ترتفع فوق الغلاف الجوي الشمسي. على الرغم من كونها أكثر برودة من إكليل الشمس ، إلا أن درجة حرارتها أعلى من الغلاف الضوئي - حتى 15 ألف درجة مئوية.

مثل المشاعل ، تظهر البقع ذات الأهمية على الشمس بسبب الحقول المغناطيسية للنجمة التي تعبر الغلاف الضوئي خلال فترات النشاط المتزايد. تظهر المشاعل في الأماكن التي تسارع فيها الخطوط المغناطيسية بتدفق الغاز الحراري من أعماق الشمس. البروز له أصل مشابه - لكن مساحة إخراج المجال المغناطيسي أضيق بكثير ، وقوة الخطوط المغناطيسية أكبر. في المواقع ، على العكس من ذلك ، يبطئ المجال المغناطيسي عملية النقل الحراري - بحيث تكون باهتة وأكثر برودة.

بسبب قربنا من الشمس ، يبقى النجم الوحيد الذي لوحظت فيه هذه الظواهر. ولكن نظرًا لأن طبيعة النجوم متشابهة جدًا ، يفترض الفلكيون وجود بقع وشعلة على النجوم البارزة الأخرى.

هذا نجم ضخم يحدث فيه اندماج نووي حراري باستمرار ، بسبب إطلاق الحرارة. يتكون من 70٪ هيدروجين و 28٪ هيليوم. حصة المعادن في تكوينه هو 2 ٪ فقط. درجة حرارة الشمس بدرجات مئوية يمكن أن تختلف بشكل كبير. في بعض الأماكن ، يمكن أن تكون درجة الحرارة منخفضة تصل إلى 5800 درجة مئوية (سطح) ، وفي أماكن أخرى ، كل 13500000 درجة مئوية (الأساسية). بالإضافة إلى ذلك ، توجد كمية كبيرة من البقع الداكنة على سطح الشمس وبعض الأشياء الأخرى التي لها تباين كبير في درجة الحرارة.


كيف تطلق الشمس هذه الكمية من الطاقة؟ هذه العملية معقدة للغاية. في النواة الداخلية - تفاعل نووي حراري ، أي انشطار نوى الهيدروجين تحت ضغط عالٍ. نتيجة لذلك ، يتم تصنيع نواة واحدة من الهيليوم ، ويتم إطلاق كمية هائلة من الطاقة. كما هو معروف في الوقت الحالي ، فقد استهلكت الشمس حوالي نصف احتياطياتها من الهيدروجين ، وستكون الاحتياطيات المتبقية كافية لمدة 5 مليارات سنة أخرى. مع استهلاك الوقود ، سوف يصبح النجم أكبر تدريجياً حتى يصل إلى ثلاثة أضعاف. عندئذ ستصبح الشمس "قزمًا أبيض" صغيرًا ، لكن العديد من الكواكب لن تختفي ، والأرض هي واحدة منها. على أي حال ، في مختبرات الأبحاث في جميع أنحاء العالم ، يحاول العلماء باستمرار تكرار كل هذه العمليات التي تحدث داخل نجم من أجل دراسة سلوك البلازما في الظروف الأرضية عن قرب.

يرتفع جو الشمس على بعد 500 كيلومتر من سطح الشمس. تسمى هذه الفجوة بالفوتوسفير. بسبب الحمل الحراري ، يرتفع تدفق الحرارة إلى أعلى في الغلاف الضوئي الضوئي.

بالإضافة إلى الغلاف الضوئي ، يوجد أيضًا الكروموسفير الذي يبلغ سمكه حوالي 10 آلاف كيلومتر. وهي مقسمة إلى مجالين رئيسيين:

  • يشغل الجزء السفلي مساحة تصل إلى 1500 كم ، وقاعدته عبارة عن هيدروجين محايد ، ومتوسط ​​درجة الحرارة عند 4000 درجة مئوية ويزيد مع ارتفاع متزايد ؛
  • يتكون الجزء العلوي من شبيكات منفصلة ، يتم إخراجها من الجزء السفلي من الكروموسفير على ارتفاع يصل إلى 10000 كم ، وتكون درجة الحرارة هنا أعلى بكثير وتصل إلى 15000 درجة مئوية. بالإضافة إلى ذلك ، مع التحليل الطيفي ، تمكن العلماء من اكتشاف الهليوم والكالسيوم والهيدروجين المؤين في تكوينه.

لا يعد الكروموسفير أكثر المواد كثافة ، لذلك لا يمكن ملاحظته إلا خلال الكسوف الكلي للشمس أو بمساعدة مرشحات خاصة عالية التخصص.


البروز

جزء مهم آخر من النشاط الشمسي هو البروز. في الواقع ، فهي تكثيف كثيف لمادة البرد (وفقًا لمعايير الشمس) التي تحمل المجال المغناطيسي للنجم. اعتمادًا على النوع ، يمكن أن تبدو أشكال النتوءات على شكل بقعة مظلمة وألياف وشكل من الخشب أو الأدغال. راقبهم يصبح ممكنًا بشكل رئيسي أثناء الكسوف أو من خلال مطياف البروز الخاص. تتراوح درجة الحرارة الحركية للبروز بين 15000 و 25000 درجة مئوية.

حاليا ، لا توجد نظرية لا لبس فيها من شأنها أن تفسر تماما حدوث البروز. ويعتقد أن هذه الانبعاثات تحدث بسبب الآثار المتزامنة للجاذبية والكهرباء والقوة المغناطيسية.

استنتاج

كما ترون ، يمكن أن يكون لدرجة حرارة الشمس بدرجات مئوية اختلافات هائلة. من ناحية ، النجم يعطي الضوء ، ومن ناحية أخرى ، يحاول باستمرار تدمير حياته كلها ؛ يكفي فقط أن نتذكر الرياح الشمسية ، التي تمارس الضغط باستمرار على المجال المغناطيسي للكوكب.

الشمس - مركز نظامنا الشمسي ، هي كرة غازية خاصة ، يتم توليد الحرارة فيها خلال التفاعلات النووية الحرارية لتحويل الهيدروجين إلى هيليوم. الطاقة المنبعثة تترك الشمس من خلال السطح مرئية لنا - الغلاف الضوئي المضطرب. تختلف درجة حرارة سطح الشمس في المناطق والطبقات المختلفة. درجة حرارة الطبقات العليا 5800 درجة مئوية ، ودرجة حرارة الهالة الشمسية 1500000 درجة مئوية ، ودرجة الحرارة الأساسية هي 13500000 درجة مئوية. يوجد فوق سطح الشمس جو معقد يتكون من الغلاف الضوئي والكروموسفير والهالة والرياح الشمسية.

على الرغم من أن الصينيين القدماء سجلوا تكوينات مظلمة على الشمس منذ ألفي عام ، إلا أن جاليليو فقط فهم أن هذه البقع تتحرك على طول سطح الشمس أثناء دورانها واختفائها. في عام 1828 ، كان هاينريش شوابي من ديساو (ألمانيا) يبحث عن كوكب افتراضي فولكان ، والذي ، كما كان من المفترض ، يمكن أن يوجد بين الشمس والأرض. ومع ذلك ، بدلاً من ذلك ، وجد أن عدد البقع الشمسية يزداد ويتناقص بشكل دوري. في المتوسط ​​، تبلغ دورة النشاط الشمسي ، التي يحددها عدد البقع الشمسية ، 11 عامًا. على الأرض ، مؤشر دورة النشاط الشمسي هو حلقات الأشجار.

  تتكون البقع الشمسية النموذجية من ظل مظلم محاط بفتحة بينومبرا أخف ، على الرغم من غالبًا ما يحيط بعمود واحد أكثر من ظل واحد. تنشأ البقع عند تضخيم مجال مغناطيسي ، مما يمنع تدفق الطاقة إلى الخارج. في الواقع ، البقع الشمسية ليست مظلمة جدا. ظل 2000 درجة مئوية أبرد من الغلاف الضوئي ، ويبدو أغمق على خلفية المناطق المجاورة الأكثر إشراقًا.


يمكن أن تحتوي البقع الشمسية على أشكال وأحجام مختلفة ، وغالبًا ما تكون مجموعات. قد يبلغ قطر مجموعة كبيرة 100 ألف كيلومتر ، أي أكبر بثمانية أضعاف من قطر الأرض! يتم اكتشاف البقع الشمسية الأصغر بكثير بسهولة بواسطة تليسكوب صغير. عند مراقبة النشاط الشمسي ، يجب أن تتذكر السلامة.

هيكل الشمس. مخطط مفصل


مع دوران الشمس ، تنتقل مجموعات البقع الشمسية من حافة القرص إلى الأخرى في حوالي 10 أيام. راقب البقع الشمسية ، وربما لا تقل إثارة للاهتمام عن سماء الليل. ومن المفارقات أن مشكلة الرصدات النهارية مرتبطة بالشمس نفسها. إنها تسخن الأرض والهواء ، مسببة تدفقات مضطربة وبالتالي تخفض جودة الصورة مقارنة بالظروف الليلية.

في الفيديو ، بدقة عالية ، في أوضاع التصوير المختلفة ، يمكنك ملاحظة كيف تبدو الشمس ، وكذلك مشاهدة العمليات التي تحدث على السطح:

تسخن الشمس ، وسرعان ما يبتلع الانفجار الأرض ، بل بقية النظام الشمسي أيضًا.

تسخن الشمس ، وسرعان ما يبتلع الانفجار الأرض فحسب ، ولكن بقية النظام الشمسي أيضًا.

دق العلماء ناقوس الخطر بعد أن قام قمر صناعي دولي بتسجيل وميض كبير على سطح الشمس. تجاوز قطر البروز العملاق في نفس الوقت 30 قطرًا من الأرض ، بطول - 350 ألف كم. صحيح أن إطلاق الطاقة الشمسية لم يحدث في اتجاه كوكبنا ، وإلا فإن العواقب ستكون أكثر وضوحًا - الإخفاقات الخطيرة للمعدات الإلكترونية والاتصالات. وقع تفشي المرض في 1 يوليو ، ولاحظه علماء الفلك في وكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية باستخدام مرصد SOHO المداري الشمسي.

يميل عالم الفيزياء الفلكية الهولندي بيرس فان دير مير ، خبير في وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) ، إلى اعتبار هذا البروز الضخم علامة أكيدة على أن الشمس مستعدة للانفجار في المستقبل القريب جدًا. بالطبع ، سيتم حرق الأرض مع كل الحياة عليها ، وسيكون من المستحيل للغاية الهروب. يقول أخصائي ويكلي وورلد نيوز: "كما لو أنهم أحضروا الخطمي إلى النار ، فإن لونه أسود ويذوب".

الرعب كله هو أن الشمس ترتفع تدريجيا. كانت درجة الحرارة الداخلية للشمس عادة 27 مليون درجة فهرنهايت (15 مليون مئوية). لكنها ارتفعت الآن إلى 49 مليون (27 مليون م). على مدار الأحد عشر عامًا الماضية ، كانت الشمس في طريقها ، وهي تشبه بقلق ما حدث لنجم كبلر ، وبعبارة أخرى ، نجم جديد اندلع في عام 1604 ، كما يقول الدكتور فان دير مير.

ربما لا يرتبط الاحترار العالمي على الأرض ، ذوبان الجليد في أنتاركتيكا ، بالتلوث البشري المنشأ ، كما كان يعتقد من قبل ، ولكن مع العمليات التي تحدث على الشمس.

رفضت وكالة ناسا تأكيد توقعات العلماء الأوروبيين ، وقال مصدر مرتبط بالبيت الأبيض: "لا نريد انتشار الذعر الآن".

التعليق: إن مكانة بارزة في 1 يوليو لها مكان. لكنه لم يسبب أي إنذار معين. ومضات على الشمس ليست غير شائعة ، هذا واحد من أقوى في الآونة الأخيرة ، ولكن ليس على الإطلاق أقوى. لنفترض أن عالمًا فلكيًا هولنديًا معينًا ، متأثرًا بكارثة فلكية ، توقع حقًا نهاية العالم. يقال إن درجة حرارة الشمس الداخلية ، بمعنى آخر ، درجة حرارة قلبها ، آخذة في الازدياد. ولكن هذا هو الشيء الذي لا يمكن قياسه مباشرة. يتم تحديد درجة الحرارة في وسط الشمس "فقط" من خلال النماذج النظرية لتركيبها الداخلي. تعطي النماذج المختلفة قيمًا مختلفة قليلاً ، لكن الأرقام الأكثر شيوعًا هي 15 أو 16 مليون كلفن (على التوالي ، تقريبًا هي نفسها و مئوية). هذه درجة الحرارة يعطي تخليق نوى الهيليوم من نوى الهيدروجين. تعتبر الشمس نجمة ثابتة ، والتي لا تغير لمعانها عملياً لعدة مليارات من السنين.

التشبيه مع وميض السوبرنوفا 1604 رائع على الأقل. لا أحد يستطيع بعد ذلك دراسة الحالة الداخلية للنجمة التي سبقت الفلاش.

إذا كنا نتحدث عن بعض التغييرات الكارثية المثبتة على الشمس ، فمن المنطقي الإشارة إلى التغيرات في درجة حرارة سطحها أو لمعانها. تدفق الإشعاع الشمسي هو كمية ثابتة للغاية ، ويسمى هذا الشيء الثابت الشمسي. لا تزيد أشكاله عن عشرة في المائة حتى خلال دورة النشاط الشمسي المعتادة التي تمتد 11 عامًا ، ويمكن أن تتسبب نسبة٪ 0.1 بالفعل في تغير المناخ على كوكبنا.

بالطبع ، إذا حدث هذا ، فلن يكون هناك عالم فيزياء فلكي هولندي واحد ، لكن مئات المختبرات في جميع أنحاء الأرض كانت ستحصل على أذنيه. إذاً الحديث عن زيادة مضاعفة تقريبا غير معلمة في المعلمات أمر هراء. أم أنها مؤامرة صمت عالمية بين علماء الفيزياء الفلكية.

هناك طريقة تقليدية لاختراق مثل هذه الأحاسيس في أكثر منشورات الإنترنت الروسية شهرة ومسلية. على سبيل المثال ، ينقل Cnews.ru هذا الخبر المسمى "يعتقد عالم الفيزياء الفلكية الهولندي أن هناك حوالي ست سنوات متبقية قبل أن تنفجر الشمس".

النجوم تنتمي إلى أهم الأجسام في الكون. إنها حرارة شمسنا التي مكنت على الأرض. لكن السبب وراء تسخين قوي للنجوم لفترة طويلة ظل غير معروف للناس.

الجواب على سر حرارة النجم يكمن في داخله. هذا لا يشير فقط إلى تكوين النجوم المضيئة - بالمعنى الحرفي ، شدة النجم بأكملها تأتي من الداخل. - هذا هو القلب الأكثر سخونة للنجم ، حيث يحدث تفاعل اندماج نووي حراري ، أقوى تفاعلات نووية. هذه العملية هي مصدر للطاقة لكامل النجوم - ترتفع الحرارة من الوسط إلى الخارج ، ثم إلى الفضاء الخارجي.

لذلك ، تختلف درجة حرارة النجم اعتمادًا كبيرًا على مكان القياس. على سبيل المثال ، تصل درجة الحرارة في وسط قلبنا إلى 15 مليون درجة مئوية - وبالفعل على السطح ، في الغلاف الضوئي ، تنخفض الحرارة إلى 5 آلاف درجة.

لماذا هي درجة حرارة نجم مختلفة جدا؟


التوحيد الأولي لذرات الهيدروجين - الخطوة الأولى من عملية الاندماج النووي

في الواقع ، فإن الاختلافات في تسخين قلب النجم وسطحه مفاجئة. إذا تم توزيع كل طاقة قلب الشمس بالتساوي عبر النجم ، فستكون درجة حرارة سطح نجمنا عدة ملايين درجة مئوية! لا تقل الاختلافات في درجة الحرارة بين النجوم من الطبقات الطيفية المختلفة.

الحقيقة هي أن درجة حرارة النجم تحددها عاملان رئيسيان: مستوى اللب ومنطقة السطح المشع. النظر فيها بمزيد من التفصيل.

إشعاع الطاقة من قبل الأساسية

على الرغم من ارتفاع درجة حرارة القلب حتى 15 مليون درجة ، إلا أنه لا يتم نقل كل هذه الطاقة إلى الطبقات المجاورة. يشع فقط الحرارة التي تم الحصول عليها من التفاعل النووي الحراري. الطاقة ، على الرغم من قوتها ، لا تزال في قلب. وفقًا لذلك ، يتم تحديد درجة حرارة الطبقات العليا للنجم فقط من خلال قوة التفاعلات النووية الحرارية في القلب.

الاختلافات هنا يمكن أن تكون نوعية وكمية. إذا كان اللب كبيرًا بدرجة كافية ، فسيتم "حرق" مزيد من الهيدروجين فيه. وبهذه الطريقة ، يتم الحصول على الطاقة من قبل النجوم الصغار الناضجة بحجم الشمس ، وكذلك العمالقة العملاقة الزرقاء العملاقة. تنفق النجوم الضخمة مثل العمالقة الحمراء في "الفرن" النووي ليس فقط الهيدروجين ، ولكن أيضًا الهليوم ، أو حتى الكربون والأكسجين.

التوليف مع نوى العناصر الثقيلة يعطي المزيد من الطاقة. في إطار تفاعل الانصهار النووي الحراري ، يتم الحصول على الطاقة بسبب الكتلة الزائدة من ذرات التوصيل. خلال الوقت الذي يحدث داخل الشمس ، يتم دمج 6 نوى هيدروجين مع كتلة ذرية واحدة في نواة واحدة من الهيليوم مع كتلة من 4 ؛ وبشكل عام ، يتم تحويل نواة هيدروجين زائدة إلى طاقة. وعندما يحترق الكربون ، تصطدم النواة بكتلة بالفعل 12 - على التوالي ، يكون إنتاج الطاقة أكبر بكثير.

انبعاث المنطقة

ومع ذلك ، فإن النجوم لا تولد الطاقة فحسب ، بل تنفقها أيضًا. وبالتالي ، كلما زادت الطاقة التي يعطيها النجم ، انخفضت درجة حرارته. وكمية الطاقة المقدمة بعيدا تحدد مساحة السطح المنبعث في المقام الأول.

يمكن التحقق من حقيقة هذه القاعدة حتى في الحياة اليومية - يجف الغسيل بشكل أسرع إذا تم تعليقه على الحبل. وسطح النجم يوسع جوهره. كلما كانت الكثافة أعلى ، ارتفعت درجة حرارتها - وعندما تصل إلى مستوى معين ، يتم إشعال الهيدروجين من الحرارة خارج القلب النجمي.