Περιεχόμενο
- TL · DR (Πολύ μακρύ;
- Πυρηνική σύντηξη: Η μεγάλη συμπίεση
- Εξέλιξη ενός Αστέρα
- Παραγωγή στοιχείων
- Βγαίνοντας με ένα Bang
Ένα τυπικό αστέρι αρχίζει ως ένα λεπτό σύννεφο αερίου υδρογόνου το οποίο, κάτω από τη δύναμη της βαρύτητας, συγκεντρώνεται σε μια τεράστια, πυκνή σφαίρα. Όταν το νέο αστέρι φτάσει σε ένα συγκεκριμένο μέγεθος, μια διαδικασία που ονομάζεται πυρηνική σύντηξη αναφλέγεται, δημιουργώντας τα αστέρια τεράστια ενέργεια. Η διαδικασία σύντηξης ωθεί μαζί τα άτομα υδρογόνου, μετατρέποντάς τα σε βαρύτερα στοιχεία όπως το ήλιο, ο άνθρακας και το οξυγόνο. Όταν το αστέρι πεθαίνει μετά από εκατομμύρια ή δισεκατομμύρια χρόνια, μπορεί να απελευθερώσει βαρύτερα στοιχεία όπως ο χρυσός.
TL · DR (Πολύ μακρύ;
Η πυρηνική σύντηξη, η διαδικασία που εξουσιάζει κάθε άστρο, δημιουργεί πολλά από τα στοιχεία που αποτελούν το σύμπαν μας.
Πυρηνική σύντηξη: Η μεγάλη συμπίεση
Η πυρηνική σύντηξη είναι η διαδικασία κατά την οποία οι ατομικοί πυρήνες αναγκάζονται μαζί με τεράστια θερμότητα και πίεση για να δημιουργήσουν βαρύτερους πυρήνες. Επειδή όλοι αυτοί οι πυρήνες φέρουν όλα ένα θετικό ηλεκτρικό φορτίο, και όπως τα φορτία απωθούν ο ένας τον άλλον, η σύντηξη μπορεί να συμβεί μόνο όταν αυτές οι τεράστιες δυνάμεις είναι παρούσες. Η θερμοκρασία στον πυρήνα του ήλιου, για παράδειγμα, είναι περίπου 15 εκατομμύρια βαθμούς Κελσίου (27 εκατομμύρια βαθμούς Φαρενάιτ) και έχει πίεση 250 δις φορές μεγαλύτερη από την ατμόσφαιρα της γης. Η διαδικασία απελευθερώνει τεράστια ποσά ενέργειας - δέκα φορές μεγαλύτερη από την πυρηνική σχάση και δέκα εκατομμύρια φορές περισσότερο από τις χημικές αντιδράσεις.
Εξέλιξη ενός Αστέρα
Σε κάποιο σημείο, ένα αστέρι θα έχει εξαντλήσει όλο το υδρογόνο στον πυρήνα του, όλοι έχουν μετατραπεί σε ήλιο. Σε αυτό το στάδιο, τα εξωτερικά στρώματα του αστέρα θα επεκταθούν για να σχηματίσουν ένα γνωστό ως κόκκινο γίγαντα.Η σύντηξη υδρογόνου επικεντρώνεται τώρα στο στρώμα του κελύφους γύρω από τον πυρήνα και, αργότερα, η τήξη του ήλιου θα συμβεί καθώς το αστέρι αρχίζει να συρρικνώνεται ξανά και θερμαίνεται. Ο άνθρακας είναι το αποτέλεσμα της πυρηνικής σύντηξης μεταξύ τριών ατόμων ηλίου. Όταν ένα τέταρτο άτομο ηλίου ενώνει το μείγμα, η αντίδραση παράγει οξυγόνο.
Παραγωγή στοιχείων
Μόνο τα μεγαλύτερα αστέρια μπορούν να παράγουν βαρύτερα στοιχεία. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι αυτά τα αστέρια μπορούν να τραβήξουν ψηλότερα τις θερμοκρασίες τους από τα μικρότερα αστέρια όπως ο ήλιος μας. Μετά την εξάντληση του υδρογόνου σε αυτά τα αστέρια, περνούν από μια σειρά πυρηνικών καυσαερίων ανάλογα με τους τύπους στοιχείων που παράγονται, για παράδειγμα, καύση νέον, καύση άνθρακα, καύση οξυγόνου ή καύση πυριτίου. Στην καύση του άνθρακα, το στοιχείο περνάει από την πυρηνική σύντηξη για να παράγει νέον, νάτριο, οξυγόνο και μαγνήσιο.
Όταν καίγεται το νέον, ασφαλίζει και παράγει μαγνήσιο και οξυγόνο. Το οξυγόνο, με τη σειρά του, αποδίδει πυρίτιο και τα άλλα στοιχεία που βρίσκονται μεταξύ του θείου και του μαγνησίου στον περιοδικό πίνακα. Αυτά τα στοιχεία, με τη σειρά τους, παράγουν εκείνα που είναι κοντά στο σίδηρο στον περιοδικό πίνακα - κοβάλτιο, μαγγάνιο και ρουθήνιο. Στη συνέχεια, ο σίδηρος και άλλα ελαφρύτερα στοιχεία παράγονται μέσω συνεχών αντιδράσεων σύντηξης από τα προαναφερθέντα στοιχεία. Επίσης συμβαίνει ραδιενεργός αποσύνθεση ασταθών ισότοπων. Μόλις σχηματιστεί σίδηρος, η πυρηνική σύντηξη στον πυρήνα του αστέρα σταματά.
Βγαίνοντας με ένα Bang
Αστέρια μερικές φορές μεγαλύτερες από τον ήλιο μας εκρήγνυνται όταν εξαντλούνται ενέργεια στο τέλος της ζωής τους. Οι ενέργειες που απελευθερώνονται σε αυτή τη φευγαλέα στιγμή νάνουν εκείνο των αστεριών ολόκληρη τη ζωή. Αυτές οι εκρήξεις έχουν την ενέργεια να δημιουργήσουν στοιχεία βαρύτερα από τον σίδηρο, συμπεριλαμβανομένου του ουρανίου, του μολύβδου και της πλατίνας.