太阳的形成(恒星的演化过程 )
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
3恒星的生命历程
3.1恒星的诞生
介质云在其本身的引力作用下开始收缩的时候，恒星的形成过程就开始了，当它收缩时，引力势能转换为热能，气云发热，当发热时，介质云压强升高并企图阻止坍缩，由于介质云温度高，所以光和电磁辐射就从它的外表面发射出去.此时，介质云不能保持所需要的压强，继续慢慢地坍缩，随着坍缩的进行就会更热，在这种缓慢的坍缩会进行几百万年以，而我们把这个过程中介质云的收缩体称为原恒星，之后气云中心变得足够的热和密，以致核反应开始发生，氢转变为氦，释放可观的能量(这就是发生在早期宇宙中的基本核聚变过程)，介质云被稳定于这一点，这时，表面辐射掉的能量与核反应所产生的能量相平衡，所以介质云不必进一步坍缩去得到热能，而达到一种力的平衡，这就形成了一个恒星.而要达到这种力的平衡在物理上必须要满足三个条件：一是引力坍缩。二是动量守恒，角动量守恒会造成星云开始产生自转之后形成原恒星。三是热核反应。
2.3赫罗图
恒星表面温度是描述恒星性质的重要参量。由于不同的温度,恒星表现出不同的颜色。我们可以通过恒星颜色大致判断其温度,通过光谱分析准确测定其温度数值。由于距离的原因我们看到的恒星亮度并不代表其实际温度,这样,我们利用表示恒星总辐射功率的光度来描述恒星。当然高度可以由目视亮度和距离借助一定关系式求出。这样我们天文学家用恒星的表面温度和光度作为坐标轴组成关系图,这就是赫罗图(HR图)。恒星可用HR图中的一点表示出来。这样就把所观测到的恒星依据表面温度和光度这两个可以测量的量作为判据加以排序。图1是邻近太阳的恒星在赫罗图中的分布。不难发现除个别恒星的点落在左下方或右上方的位置,多数恒星的表面温度和光度在图中的点落在一条由左上方向右下方延伸的狭长带内,称这个狭长带为主星序。多数恒星处于主星序内,这说明恒星的表面温度和光度都不是随机分布的,而是具有一定的星序,恒星在主星序停留的时间最长。表面温度为T的恒星的辐射近似于同温下的黑体辐射,满足关系式L=4πR2·KT4,其中L为光度,K为斯—玻常数,R为恒星半径。所以当T相同时,光度L小则半径R也小,L大R也大。而且M∝R。因此说沿着主星序向下,恒星质量逐渐减小。光度与颜色都相同的恒星有相同的质量。由质—光关系式L/L0≈103(μ4/H)( m/M0)4。其中L为光度,L0、M0分别是太阳的光度和质量,μ、H分别是恒星物质的平均分子量和不透明度。可以看出恒星的光度L与半径R无关,但与它的质量三次方成正比。这也表明恒星质量沿主星序向下而迅速减小。如图2恒星的表面温度、光度、半径、质量这些参数之间结成一定关系,这种关系决定了恒星在演化过程中在赫罗图中位置的移动。赫罗图为研究恒星演化问题提供了重要实测基础。
【关键词】赫罗图(HR图);红巨星;白矮星;中子星;黑洞；元素
The process of the fixed star
【Abstract】The fixed star evolution history may be four stages mark: The gravitation contracts a stage , betokens the order star stage , red giant star stage and later period stage.In the process of the fixed star evolution ,element formed and living matterscame into being. TheFixed star coming into being the main body of a book has been narrated simply, evolves and becomes feeble and die,creationof elementandliving matters came into being.have shown the law there existing course , origin and evolution having indicated fixed star this kind of the important celestial body at the same time in fixed star's. Have described out a fixed star coming into being in interstellar gas dust, before primary component order stage stabilize evolution, a lifetime coming to an end finally with the white dwarf , neutron star or black hole experiences an outline.
【Key Words】：hertzsprung russel diagram;red giant star;whitedwarf;neutron star;collapsar;eleLeabharlann Baiduent.
1引言1
2恒星的亮度、表面温度及恒星的元素构成1
2.1恒星的表面亮度1
2.2恒星的温度1
2.3赫罗图1
2.4恒星的元素构成2
4.2比铁重的元素----中子俘获7
4.2.1快中子俘获，场所：超新星爆发7
4.2.2慢中子俘获，恒星7
5生命起源与演化7
5.1生命的组成元素：7
5.2天体演化形成组成生命的基本元素8
5.3生命起源推测8
结论8
参考文献8
致谢9
1引言
恒星的形成是天体演化的重大问题之一，研究恒星形成不仅对于了解恒星演化很有意义，而且对于太阳系起源和生命起源问题也是至关重要的.近年来，恒星形成的研究甚为活跃.自十八世纪康德和拉普拉斯提出星云说以来，太阳系起源问题的研究长达二百年左右，但至今仍众说纷纭，未获完满解决，与此对照，尽管恒星物理和演化的研究主要是近几十年的事，但却取得了重大的突破.其原因在于，目前只直接观测到太阳系这样唯一的行星系样品，并且是已演化至今的现状，因此，研究太阳系的起源是极为困难的，相反，恒星却有千千万万，而且各处于不同演化阶段，有处于形成之中的，有年青的，也有在衰亡的，虽然我们不能观测某颗恒星的演化全过程，但是综合不同年龄恒星的大量资料，就可能总结出星际云收缩，形成下一代恒星.恒星形成至今仍在进行着，已观测到许多处于从分子云向恒星演化的过渡天体.恒星作为宇宙中重要的天体,它从何而来,去往何处，以及它形成过程中元素是如何产生的？还有这些元素对于我们现在生命是什么样的关系呢？下面我们就通过恒星的一生来解答这些问题。
2恒星的亮度温度等， 恒星的元素构成
2.1恒星的亮度
恒星的亮度用视星等和绝对星等来表示。星等：恒星越亮，星等越小。视星等：在地球上测出的星等。这个星等数并不反映恒星本身真正发出的光度大小，因为这里没有考虑恒星的距离（同样发光度的恒星，距离越远，我们看到的视亮度越小），所以我们把这个星等数叫做视星等。绝对星等：归算到离地球10秒差距处的星等。U(紫外)、B（蓝）、V（黄）三色系统。B和V分别接近照相星等和目视星等。二者之差就是常用的色指数。由色指数可以确定色温度。 太阳的V=-26.74等，绝对目视星等M=+4.83等，色指数B-V=0.63，U-B=0.12。
2.4恒星的元素构成
光谱分析，正常恒星大气的化学组成与太阳大气差不多。按质量计算，氢最多,氦次之,其余按含量依次大致是氧、碳、氮、氖、硅、镁、铁、硫等。但也有一部分恒星大气的化学组成与太阳大气不同，例如沃尔夫－拉叶星，就有含碳丰富和含氮丰富之分。理论分析表明，在演化过程中，恒星内部的化学组成会随着热核反应过程的改变而逐渐改变，重元素的含量会越来越多，然而恒星大气中的化学组成一般却是变化较小的。
2.2恒星的表面温度
恒星表面的温度一般用有效温度来表示，它等于有相同直径、相同总辐射的绝对黑体的温度。恒星的光度级可以分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ，依次称为超巨星、亮巨星、巨星、亚巨星、主序星（或矮星）、亚矮星、白矮星。太阳的光谱型为G2V,颜色偏黄,有效温度约5,770K。A0V型星的色指数平均为零，温度10,000K。恒星的表面有效温度由早O型的几万度到晚M型的几千度，差别很大。
This article discusses the evolution of stars and the formation of elements, as well as the lives of the relationship between the emergence of material that the elements of evolution, the evolution of celestial bodies, the origin and evolution of life are closely related. In the course of stellar evolution, gravitational collapse and thermonuclear reaction to the evolution of alternate energy, in the process accompanied by the reaction of the process of micro-particles, that is, the process of element formation. In addition, such as supernova stellar evolution of the outbreak of the incident even heavier than iron the formation of heavy elements provide the basic conditions. And the birthof stars with their own, deathstars and nebulae in the conversion between.
本文讨论了恒星的演化和元素的形成以及生命物质的产生的关系，认为元素演化、天体演化、生命的起源与演化三者密切相关。在恒星的演化过程中，引力塌缩和热核反应交替进行为演化提供能源，在这个过程伴随有微观粒子的反应过程，亦即元素形成过程。另外超新星爆发等恒星演化事件为比铁更重的重元素的形成提供了基本条件。而恒星随着自身的诞生、死亡，就在恒星和星云之间相互转换。
太阳的形成（恒星的演化过程）
【摘 要】恒星的演化史可为四大阶段：引力收缩阶段，主星序阶段，红巨星阶段和晚期阶段，在恒星演化过程中还伴随着元素的形成和生命物质的产生。本文简单叙述了恒星的诞生、演化及衰亡过程,展示了恒星的存在历程,同时表明了恒星这类重要天体的起源及演化规律。描绘了恒星在星际气体尘埃中诞生,在主星序阶段稳定演化并伴随着各种重元素的形成,最后以白矮星,中子星或黑洞结束一生画面。
3.恒星的生命历程2
3.1恒星的诞生2
3.2恒星的青年：主序星3
3.3恒星的中年：3
3.3.1大质量恒星-超巨星-超新星爆发3
3.3.2较小质量（类太阳）恒星-红巨星4
3.4归宿4
3.4.1大质量恒星-黑洞和中子星4
3.4.2较小质量（类太阳）恒星-白矮星4
4元素的演化4
4.1比铁轻的元素----热核反应5
3.2恒星的青年
恒星在登上零龄主序之后，内部已经达到了流体静力学平衡和热学平衡，这种状态能使恒星表面温度长时期的保持稳定。主序上的恒星是各序列中最多的，说明恒星在主序上的生命过程最长。但是质量越大的恒星在主序上停留的时间越短，1924年，爱丁顿发现：一个处在辐射平衡状态的理想气态球，其光度与质量的3.5次方成正比。恒星的寿命＝燃料储备/燃料消耗率，燃料储备∝质量，燃料消耗率∝光度。一般，质量为M的主序星，寿命为1010年×M-2.5。质量大于60M⊙的恒星，在主序的生存期短于1010年×60-2.5，即3.6×105年。
3.1恒星的诞生
介质云在其本身的引力作用下开始收缩的时候，恒星的形成过程就开始了，当它收缩时，引力势能转换为热能，气云发热，当发热时，介质云压强升高并企图阻止坍缩，由于介质云温度高，所以光和电磁辐射就从它的外表面发射出去.此时，介质云不能保持所需要的压强，继续慢慢地坍缩，随着坍缩的进行就会更热，在这种缓慢的坍缩会进行几百万年以，而我们把这个过程中介质云的收缩体称为原恒星，之后气云中心变得足够的热和密，以致核反应开始发生，氢转变为氦，释放可观的能量(这就是发生在早期宇宙中的基本核聚变过程)，介质云被稳定于这一点，这时，表面辐射掉的能量与核反应所产生的能量相平衡，所以介质云不必进一步坍缩去得到热能，而达到一种力的平衡，这就形成了一个恒星.而要达到这种力的平衡在物理上必须要满足三个条件：一是引力坍缩。二是动量守恒，角动量守恒会造成星云开始产生自转之后形成原恒星。三是热核反应。
2.3赫罗图
恒星表面温度是描述恒星性质的重要参量。由于不同的温度,恒星表现出不同的颜色。我们可以通过恒星颜色大致判断其温度,通过光谱分析准确测定其温度数值。由于距离的原因我们看到的恒星亮度并不代表其实际温度,这样,我们利用表示恒星总辐射功率的光度来描述恒星。当然高度可以由目视亮度和距离借助一定关系式求出。这样我们天文学家用恒星的表面温度和光度作为坐标轴组成关系图,这就是赫罗图(HR图)。恒星可用HR图中的一点表示出来。这样就把所观测到的恒星依据表面温度和光度这两个可以测量的量作为判据加以排序。图1是邻近太阳的恒星在赫罗图中的分布。不难发现除个别恒星的点落在左下方或右上方的位置,多数恒星的表面温度和光度在图中的点落在一条由左上方向右下方延伸的狭长带内,称这个狭长带为主星序。多数恒星处于主星序内,这说明恒星的表面温度和光度都不是随机分布的,而是具有一定的星序,恒星在主星序停留的时间最长。表面温度为T的恒星的辐射近似于同温下的黑体辐射,满足关系式L=4πR2·KT4,其中L为光度,K为斯—玻常数,R为恒星半径。所以当T相同时,光度L小则半径R也小,L大R也大。而且M∝R。因此说沿着主星序向下,恒星质量逐渐减小。光度与颜色都相同的恒星有相同的质量。由质—光关系式L/L0≈103(μ4/H)( m/M0)4。其中L为光度,L0、M0分别是太阳的光度和质量,μ、H分别是恒星物质的平均分子量和不透明度。可以看出恒星的光度L与半径R无关,但与它的质量三次方成正比。这也表明恒星质量沿主星序向下而迅速减小。如图2恒星的表面温度、光度、半径、质量这些参数之间结成一定关系,这种关系决定了恒星在演化过程中在赫罗图中位置的移动。赫罗图为研究恒星演化问题提供了重要实测基础。
【关键词】赫罗图(HR图);红巨星;白矮星;中子星;黑洞；元素
The process of the fixed star
【Abstract】The fixed star evolution history may be four stages mark: The gravitation contracts a stage , betokens the order star stage , red giant star stage and later period stage.In the process of the fixed star evolution ,element formed and living matterscame into being. TheFixed star coming into being the main body of a book has been narrated simply, evolves and becomes feeble and die,creationof elementandliving matters came into being.have shown the law there existing course , origin and evolution having indicated fixed star this kind of the important celestial body at the same time in fixed star's. Have described out a fixed star coming into being in interstellar gas dust, before primary component order stage stabilize evolution, a lifetime coming to an end finally with the white dwarf , neutron star or black hole experiences an outline.
【Key Words】：hertzsprung russel diagram;red giant star;whitedwarf;neutron star;collapsar;eleLeabharlann Baiduent.
1引言1
2恒星的亮度、表面温度及恒星的元素构成1
2.1恒星的表面亮度1
2.2恒星的温度1
2.3赫罗图1
2.4恒星的元素构成2
4.2比铁重的元素----中子俘获7
4.2.1快中子俘获，场所：超新星爆发7
4.2.2慢中子俘获，恒星7
5生命起源与演化7
5.1生命的组成元素：7
5.2天体演化形成组成生命的基本元素8
5.3生命起源推测8
结论8
参考文献8
致谢9
1引言
恒星的形成是天体演化的重大问题之一，研究恒星形成不仅对于了解恒星演化很有意义，而且对于太阳系起源和生命起源问题也是至关重要的.近年来，恒星形成的研究甚为活跃.自十八世纪康德和拉普拉斯提出星云说以来，太阳系起源问题的研究长达二百年左右，但至今仍众说纷纭，未获完满解决，与此对照，尽管恒星物理和演化的研究主要是近几十年的事，但却取得了重大的突破.其原因在于，目前只直接观测到太阳系这样唯一的行星系样品，并且是已演化至今的现状，因此，研究太阳系的起源是极为困难的，相反，恒星却有千千万万，而且各处于不同演化阶段，有处于形成之中的，有年青的，也有在衰亡的，虽然我们不能观测某颗恒星的演化全过程，但是综合不同年龄恒星的大量资料，就可能总结出星际云收缩，形成下一代恒星.恒星形成至今仍在进行着，已观测到许多处于从分子云向恒星演化的过渡天体.恒星作为宇宙中重要的天体,它从何而来,去往何处，以及它形成过程中元素是如何产生的？还有这些元素对于我们现在生命是什么样的关系呢？下面我们就通过恒星的一生来解答这些问题。
2恒星的亮度温度等， 恒星的元素构成
2.1恒星的亮度
恒星的亮度用视星等和绝对星等来表示。星等：恒星越亮，星等越小。视星等：在地球上测出的星等。这个星等数并不反映恒星本身真正发出的光度大小，因为这里没有考虑恒星的距离（同样发光度的恒星，距离越远，我们看到的视亮度越小），所以我们把这个星等数叫做视星等。绝对星等：归算到离地球10秒差距处的星等。U(紫外)、B（蓝）、V（黄）三色系统。B和V分别接近照相星等和目视星等。二者之差就是常用的色指数。由色指数可以确定色温度。 太阳的V=-26.74等，绝对目视星等M=+4.83等，色指数B-V=0.63，U-B=0.12。
2.4恒星的元素构成
光谱分析，正常恒星大气的化学组成与太阳大气差不多。按质量计算，氢最多,氦次之,其余按含量依次大致是氧、碳、氮、氖、硅、镁、铁、硫等。但也有一部分恒星大气的化学组成与太阳大气不同，例如沃尔夫－拉叶星，就有含碳丰富和含氮丰富之分。理论分析表明，在演化过程中，恒星内部的化学组成会随着热核反应过程的改变而逐渐改变，重元素的含量会越来越多，然而恒星大气中的化学组成一般却是变化较小的。
2.2恒星的表面温度
恒星表面的温度一般用有效温度来表示，它等于有相同直径、相同总辐射的绝对黑体的温度。恒星的光度级可以分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ，依次称为超巨星、亮巨星、巨星、亚巨星、主序星（或矮星）、亚矮星、白矮星。太阳的光谱型为G2V,颜色偏黄,有效温度约5,770K。A0V型星的色指数平均为零，温度10,000K。恒星的表面有效温度由早O型的几万度到晚M型的几千度，差别很大。
This article discusses the evolution of stars and the formation of elements, as well as the lives of the relationship between the emergence of material that the elements of evolution, the evolution of celestial bodies, the origin and evolution of life are closely related. In the course of stellar evolution, gravitational collapse and thermonuclear reaction to the evolution of alternate energy, in the process accompanied by the reaction of the process of micro-particles, that is, the process of element formation. In addition, such as supernova stellar evolution of the outbreak of the incident even heavier than iron the formation of heavy elements provide the basic conditions. And the birthof stars with their own, deathstars and nebulae in the conversion between.
本文讨论了恒星的演化和元素的形成以及生命物质的产生的关系，认为元素演化、天体演化、生命的起源与演化三者密切相关。在恒星的演化过程中，引力塌缩和热核反应交替进行为演化提供能源，在这个过程伴随有微观粒子的反应过程，亦即元素形成过程。另外超新星爆发等恒星演化事件为比铁更重的重元素的形成提供了基本条件。而恒星随着自身的诞生、死亡，就在恒星和星云之间相互转换。
太阳的形成（恒星的演化过程）
【摘 要】恒星的演化史可为四大阶段：引力收缩阶段，主星序阶段，红巨星阶段和晚期阶段，在恒星演化过程中还伴随着元素的形成和生命物质的产生。本文简单叙述了恒星的诞生、演化及衰亡过程,展示了恒星的存在历程,同时表明了恒星这类重要天体的起源及演化规律。描绘了恒星在星际气体尘埃中诞生,在主星序阶段稳定演化并伴随着各种重元素的形成,最后以白矮星,中子星或黑洞结束一生画面。
3.恒星的生命历程2
3.1恒星的诞生2
3.2恒星的青年：主序星3
3.3恒星的中年：3
3.3.1大质量恒星-超巨星-超新星爆发3
3.3.2较小质量（类太阳）恒星-红巨星4
3.4归宿4
3.4.1大质量恒星-黑洞和中子星4
3.4.2较小质量（类太阳）恒星-白矮星4
4元素的演化4
4.1比铁轻的元素----热核反应5
3.2恒星的青年
恒星在登上零龄主序之后，内部已经达到了流体静力学平衡和热学平衡，这种状态能使恒星表面温度长时期的保持稳定。主序上的恒星是各序列中最多的，说明恒星在主序上的生命过程最长。但是质量越大的恒星在主序上停留的时间越短，1924年，爱丁顿发现：一个处在辐射平衡状态的理想气态球，其光度与质量的3.5次方成正比。恒星的寿命＝燃料储备/燃料消耗率，燃料储备∝质量，燃料消耗率∝光度。一般，质量为M的主序星，寿命为1010年×M-2.5。质量大于60M⊙的恒星，在主序的生存期短于1010年×60-2.5，即3.6×105年。