是否質量越小的恆星燃燒得越充分?恆星的質量和其利用核燃料的效率之間存在怎樣的關係?

時間 2021-05-31 14:46:47

1樓:「已登出」

其實很簡單,就是個對流的問題:

要出現對流,需要有足夠大的溫差(內部熱外部冷),否則浮力不夠讓內部的氣體克服外部的巨大壓強而上公升。

對於小質量恆星而言,因為核心壓力小,只有核心一小部分在核聚變,所以核心到外部的溫差都很大,可以對流。

對於中等質量恆星而言,核心壓力適中,核心很大一部分質量都在聚變,但進行的是比較平穩的質子鏈反應,所以是恆溫的,核心區無法對流。

對於大質量恆星而言,核心壓力很大,核心不僅一大部分都在聚變,而且進行的是效率隨溫度而急劇上公升的碳氮氧迴圈,所以核心溫差很大,可以進行對流。但是恆星被輻射壓撐得非常大,外部包層的溫度比較均勻,結果外部反而不能對流了。

由於紅矮星整顆恆星都在對流,所以恆星裡的所有氫都會燃燒掉。

黃矮星表面對流核心不對流,更大的藍矮星核心對流表面不對流。總之就是外面的物質與核心的物質沒有交換。

恆星只有核心才有足夠的溫度和壓力發生核聚變。沒有交換的情況下,核反應產生的重元素會自發地沉到恆星的核心去。等核心全是重元素的時候,恆星就無法維持負反饋平衡了,就會導致殼層的氫被點燃,然後變成紅巨星。

太陽的核心只有10%左右的太陽質量。

隨著太陽變成紅巨星,其能量輸出會驟然飆公升。達到大質量恆星的水平。這會增加氫的消耗,在短短10億年裡就燒掉數倍於主星序100億年的氫。

當紅巨星階段結束時,太陽45%的質量都已經轉變為了氦。

2樓:解厚平

恆星的光和熱並不是核聚變產生的,有沒有核聚變對於太陽產生光和熱沒有任何影響。太陽的光和熱是壓力與還回頂力(就是支援力)相互作用產生的,可能我說的簡單了點,但事實就是這麼簡單。有人說太陽還能活五十億年,若他能活到五十萬億歲,我能讓他看到太陽依然好好的掛在天上。

3樓:那個人叫覔得

和質量必然有關係的,核聚變必須要高溫高壓,讓原子可以突破分子間相互作用力而碰撞在一起。必須要質量巨大才能提供足夠的引力,才有足夠的壓力。

比較業餘想了比喻,例如兩車相撞,速度夠快才能把裡面駕駛員(原子)撞出來,這就是高溫,路太寬也撞不了,路越窄碰撞機率越大,這就需要高壓了。因為分子是無規則運動的,只有高壓才能把運動範圍縮小。然後駕駛員撞出來後互相擁抱就完成了核聚變了,這時候他們會重新組成一輛車,但質量比他們是兩輛車時加起來要輕,損失的質量就變成能量了。

所以恆星不斷發光發熱,不斷損失質量,最終路越來越寬,分子就沒那麼容易相撞,不撞也維持不了高溫,最終質量夠大的恆星會縮塌,質量不夠大的會膨脹,壓力小了體積自然變大了。

4樓:ZhangDali

氫核聚變需要極高的溫度和壓強,這些只有在恆星核心區能實現,而對於大部分恆星而言,恆星內部沒有連通核心與外部的對流區,因此核心和外部的物質不能進行交換。太陽核心區大概佔總質量的10%,核心內部有物質對流,可以認為核心區的物質都可以進行核反應。核心的氫消耗完之後太陽的壽命就會結束。

對於不同質量的恆星,內部物質的對流模型不盡相同,這裡我學藝不精,加之學過之後時間太久,聚變反應區質量佔比與恆星質量有無關係我也不甚了解。不過對於極小質量恆星,對流區可以覆蓋整個恆星,核心和外部存在大量質量交換,這類恆星可以有效利用絕大部分氫,壽命達數千億年或更多。

5樓:滑鼠墊很大

非專業人士強答

因為大質量恆星核聚變後,產生的中子會聚集到一起,因為中子質量大,所以會在太陽的核心。

當太陽的中子核心太大,會造成核聚變燃料分散,無法達到聚變的條件,聚變也就停止了,雖然外部還有大量聚變燃料。

題主可以搜尋下太陽結構

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