Нарны хувьсал

Source page: http://faculty.wcas.northwestern.edu/~infocom/The%20Website/evolution.html

Дэвид Тейлор

Херцспрунг-Расселл диаграм (үндсэн дарааллыг ака)

Ихэнх одод бол энгийн зүйл. Тэд янз бүрийн хэмжээ, температураар ирдэг боловч дийлэнх хэсгийг зөвхөн хоёр параметрээр тодорхойлж болно: тэдний масс ба нас. (Химийн найрлага нь зарим нөлөө үзүүлдэг байна, гэхдээ бид энд хэлэлцэх болно юу ерөнхий дүр зургийг өөрчлөхийн тулд хангалттай биш. Бүх одод-ий дөрөвний гурав нь устөрөгч, дөрөвний нэг Гелийн тэд төрсөн юм.)

Оддын массын жин нь төвлөрсөн даралтыг тодорхойлдог бөгөөд энэ нь цөмийн шаталтын хурдыг (илүү өндөр даралт = илүү их мөргөлдөөн = илүү их энерги) тодорхойлдог тул үүссэн хайлах энерги нь одны температурыг өдөөдөг зүйл юм. Байна. Ер нь од хэдий чинээ том байх тусмаа илүү гэрэл гэгээтэй байх ёстой. Оддын аль ч гүн дэх хийн даралт (тэр гүн дэх температураас хамаардаг) нь дээрх хийн жинг тэнцвэржүүлэх ёстой. Эцэст нь хэлэхэд мэдээж цөмд үүссэн нийт энерги нь гадаргуу дээр цацруулсан нийт энергитэй тэнцэх ёстой.

Энэ сүүлчийн баримт нь вакуум дотор түдгэлзсэн бөмбөрцөгийн энерги цацраг нь Стефан-Больцман тэгшитгэл хэмээх хуулийг дагаж мөрддөг тул өөр нэг бэрхшээлийг бий болгодог.

L = C R2 T4   (Халуун бөмбөрцөгийн нийт гэрэлтэлт)

Энд L нь одны гэрэлтүүлэг юм, C нь тогтмол юм1, R одны радиусыг метрээр, T нь одны гадаргуугийн температур юм K°.  Одоор цацруулсан энерги нь T-тэй хэрхэн хурдан өсч байгааг анхаараарай: температур хоёр дахин нэмэгдэхэд түүний энерги гаралт 16 дахин нэмэгдэнэ. 

Энэ бүх бэрхшээлийг үгийн утганд яг тохирч од нь байх ёстой гэж үздэг  гидростатик тэнцвэрийн. Гидростатик тэнцвэр нь оддыг тогтвортой байлгах хандлагатай байдаг нь азтай нөлөө үзүүлдэг. Оддын цөмийг шахсан тохиолдолд шахалт нь илүү их дулааныг ялгаруулж, даралтыг нэмэгдүүлж, од тэлэхэд хүргэдэг цөмийн шаталтыг нэмэгдүүлдэг. Энэ нь тэнцвэрт байдал руу эргэж орно. Үүний нэгэн адил, хэрэв оддын цөм нь задрах ёстой бол цөмийн шаталт багасч, од хөргөж, даралтыг бууруулж, улмаар од нь нягтарч, дахин тэнцвэрт байдалд ордог. Хүн төрөлхтний түүхэнд Нарны энерги гаралт нь 0.1% -аас 0.2% -иас илүү хэлбэлзээгүй байна. Зохицуулах хороо, инженер байхгүй, бараг таван тэрбум жилийн хугацаанд аюулгүй байдлын шалгалтанд хамрагдаагүй цөмийн реакторын хувьд тийм ч муу зүйл биш юм. Байна.

Температур, даралт, жин, цөмийн шатаах хэмжээг хатуу хоорондын харилцааг тухайн масс, нас од нь зөвхөн үнэт зүйлсийн нэг багц дээр гидростатик тэнцвэрт хүрч чадна гэсэн үг юм. Өөрөөр хэлбэл, тэр масс, нас Наран манай галактикийн бүх од ч мөн адил диаметр, температур, болон эрчим хүчний гаралтыг байна. Бүх зүйл тэнцвэржүүлэх нь өөр ямар ч арга зам байхгүй. Нэг гэгддэг маш хэцүү үндсэн астрофизик график үүсгэдэг бол Герцспрунг-Рассел диаграм (богино хүний нөөцийн диаграм) нь одны масс болон бусад шинж хоорондын харилцаа илүү тодорхой болж байна. Нь хүний нөөцийн диаграмм харуулав 1-р зураг.

Нь хүний нөөцийн диаграмм оддын багц авч, тэдгээрийн гадаргуу температурын эсрэг тэдний гэрэлтэх байдал (Нар харьцангуй) талбай. Д хүний нөөцийн бүдүүвч зураг дээр температур хэмжээний гэдгийг анхаарна уу Зураг 1 баруун зүүн тийш, буцаж ажилладаг ба гэрэлтэлтийг тэнхлэг өндөр шахсан байна гэсэн. Оддын том дээжийг хийж байхад (Түүхээс үзэхэд, энэ эхний Хүний нөөцийн диаграмм баригдсан ямар байсан, одоо тэд бүгд байна.) Бид оддын дийлэнх нь ганц бие, гайхалтай нарийн хамтлагийн-аас ажилладаг хамт унах гэж үздэг Өөрөөр хэлбэл, бүдэг, улаан нь тод цагаан халуун: дээд зүүн баруун доод. Одон орон судлаачид энэ хамтлаг гэж нэрлэдэг Үндсэн дараалал, улмаар хамтлагийн дагуу ямар нэгэн од гол дарааллын од гэж нэрлэдэг.2

Гол дараалал нь гидростатик тэнцвэрийн уян хатан шинж чанараас шалтгаалан яг тодорхой байдаг. Маш бага жинтэй одууд (нарнаас 7.5% -иас бага) Г-Р диаграмын баруун доод хэсэгт байрладаг. Тэд баруун доод талд хэвтэх ёстой. Г-Р диаграммын энэ хэсэг нь нарны гэрлээс маш бага гэрэлтүүлэгтэй буюу нарны аравны нэгээс бага байдаг ба хайлсан металын улбар шар-шар өнгийн гялбаатай тэнцэх гадаргуугийн бага температуртай нийцдэг. Эдгээр одод цөмийн цөмийг хурдан шатаахад шаардлагатай даралтыг бий болгоход хангалттай хэмжээний масс байдаггүй. Өндөр масстай одууд (40 нарны массаас дээш) шаардлагатай бол зүүн дээд хэсэгт байрладаг. Бага масстай ододтой харьцуулахад тэдгээрийн асар их жин, төвлөрсөн өндөр даралт нь Нарнаас 160,000 дахин их гэрэлтдэг, тийм халуун байдаг тул тэд хэт ягаан туяанд ил харагдах гэрэл шиг илүү их энерги өгдөг. Нар эдгээр туйлын хооронд бараг яг хагасыг байрладаг тул одууд явахад туйлын бүдэг, хэт тод байдаггүй. Энэ нь хамт гэгээрүүлдэг тод шаргал, цагаан өнгөтэй байна.

Масс ба гидростатик тэнцвэрийн хоорондох нэг шинж чанар нь одны массыг өөрчлөх үед таны хийж чадах зүйл бол бусад бүх физик шинж чанараас хамааран урьдчилан тогтсон зам дагуу гулсах явдал юм. Энэ зам нь гол дараалал юм. Гэхдээ одоо би үүнийг хэлсний дараа Г-Р диаграммыг хоёр дахь удаагаа харвал одууд үндсэн дараалалаас салж байгааг харуулж байна: тэдгээр нь баруун дээд ба зүүн доод хэсэгт “арлууд”-д төвлөрсөн болно. Баруун дээд талд байрлах одод нь маш тод гэрэлтэй байдаг боловч одон орон судлаачид тэднийг улаан аварга хүмүүс гэж нэрлэдэг. Үүнтэй адилаар, зүүн доод талын одод нь маш бүдэг боловч цагаан өнгөтэй байдаг тул тэдгээрийг цагаан одой гэж нэрлэдэг. Цагаан одойтой бид онолын хувьд аль хэдийн уулзаж байсан. Одоо жинхэнэ хүмүүс хаанаас гарсныг харцгаая.

Улаан аварга ба цагаан одой
Хүмүүс шиг одод нас ахих тусам өөрчлөгдөж, эцэст нь үхдэг тул улаан аварга, цагаан одууд үүсдэг. Хүмүүсийн хувьд хөгшрөлтийн шалтгаан нь биологийн үйл ажиллагаа муудаж байна. Од эрхсийн хувьд шалтгаан нь цөмийн түлш дуусахаас зайлсхийх эрчим хүчний хямрал юм.

4.5 тэрбум жилийн тэртээ төрснөөс хойш Нарны гэрэлтэх чадвар маш зөөлөн байдлаар 30%-иар өссөн байна. Үлдсэн гелий “үнс” нь устөрөгчөөс илүү нягтралтай тул Нарны цөм дэх устөрөгч/гелий холимог нь маш удаан нягт болж улмаар даралтыг нэмэгдүүлдэг. Энэ нь цөмийн урвал бага зэрэг халуунд хүргэдэг. Нар гэрэлтдэг.

Энэ гэрэлтүүлэх үйл явц нь эхэндээ маш удаанаар урагшлах болно. Гэвч яваандаа цөм нь түлшний хомсдолд орж, нягтрал нь нэмэгдэж байгаагаас үл хамааран түүний эрчим хүчний үйлдвэрлэл буурч эхэлдэг. Ийм зүйл тохиолдоход цөмийн нягтрал улам бүр нэмэгдэж эхэлдэг, учир нь таталцлыг эсэргүүцэх дулааны эх үүсвэргүй бол цөм нь хариу үйлдэл хийх цорын ганц арга зам бол дотоод даралт нь жингээ барих чадвартай болох хүртэл гэрээ юм. бүх оддыг. Хачирхалтай нь төвлөрсөн түлшний савыг хоослох нь одны гэрлийг илүү бүдэг болгодог тул цөмийн гадаргуу дээрх хүчтэй даралт нь тэнд байгаа устөрөгчийг илүү хурдан шатаахад хүргэдэг. Энэ нь түлшний төвлөрсөн төвөөс сул талыг авдаг. Оддын гэрэлтэлт нь зөвхөн үргэлжлээд зогсохгүй хурдасдаг.

Нар нь устөрөгчийг төвд нь шатааж байгаа горимоос устөрөгчийг маш халуун, маш нягт, гэхдээ нэлээд ороосон бөмбөрцөг бүрхүүлд шатаах горимд шилжүүлэхэд маш удаан явагддаг. инерцийн, гелийн цөм. Энэ нь үндсэн шаталтаас бүрхүүлийн шаталтад шилжих шилжилтийг хийсний дараа энэ нь бүрэн тохионо жилүүддээ орно. Гелийн цөм нэмэгдэх тусам түүний дээр устөрөгч шатдаг бүрхүүл үүсдэг тул гелийг цөмд хуримтлагдах хурдыг нэмэгдүүлэхийн зэрэгцээ нар улам бүр гэрэл гэгээтэй болгодог. Өсөн нэмэгдэж буй цөм нь Нарны устөрөгчийг илүү хурдан шатаадаг бөгөөд энэ нь зөвхөн цөмийг илүү хурдан томруулдаг. Байна…

Товчхондоо эцэст нь од бүрийн төвд байрлах цөмийн зуух хэт халж эхэлдэг. Тоон дээр дурдахад 4,5 тэрбум жилийн өмнө нар үүссэн үед одоогийнхоос 30 орчим хувь бүдэг байв. Дараагийн 4.8 тэрбум жилийн эцэст Нар одоогийнхоос 67% орчим гэрэл гэгээтэй байх болно. Түүнээс хойш 1,6 тэрбум жилийн дараа нарны гэрэлтэх нь үхэлд хүргэх болно 2.2 Lo.  (Lo = одоогийн Нар.)  Тэр үед Дэлхий нүцгэн чулуурхах болно. Түүний далай тэнгис, түүний бүх амьдралыг өнөөгийнхөөс 60% илүү том нарлаг Нартай хамт буцалгана.4  Дэлхий дээрх гадаргуугийн температур илүүдэл байх болно 600 F°. Гэхдээ нарны энэ хувилбар нь одоо байгаатай харьцуулахад тогтвортой, алтан хэвээр байна.

Жилийн 7.1 тэрбум орчим, Нар маш хурдацтай өөрчлөгдөж эхлэх тул гол дарааллын од болохоо болино. Г-Р диаграм дээрх байрлал нь одоо байгаа газраасаа, төвийн ойролцоо, улаан аваргууд амьдардаг баруун дээд хэсэгт шилжиж эхэлнэ. Учир нь Нарны гелий цөм нь маш чухал цэгт хүрэх болно. Учир нь ердийн хийнүүдээс үүссэн даралт нь хэдэн арван сая градус хүртэл халааж буй жингээ дийлэхгүй байх болно. Нарны төв хэсэгт электрон-доройтсон бодисын өчүүхэн үр ургаж эхэлнэ. Энэхүү шилжилтийн талаархи нарийн ширийн зүйлийг хэлэлцэх боловч онолын тооцоогоор Нарны инерцийн гелий төв нь нарны массын 13 орчим хувь буюу 140 Бархасбад хүрэхэд эхлэх болно.

Амьдралынхаа энэ мөчид Нар нь хүчгүй болно. Сүүлийн арван нэг жилийн хугацаанд аажмаар үүнийг илүү хөнгөн болгож байсан механизм нь илүү их цөмийн даралт, илүү цөмийн шаталтыг бий болгож, цөмийг нь томруулахын тулд илүү их гелий гаргадаг болсон нь одоо электронын хэм алдагдал тасралтгүй нэмэгдэж байгаа тул гамшгийн хэмжээнд хурдасч байна. Энэ эгзэгтэй цэг дээр цохисоноос хойш 500 сая жилийн дараа Нарны гэрэлтэлт нь 34 Lo хүртэл бөмбөлөг болж, дэлхийн гадаргуу дээр хайлсан хөнгөн цагаан, зэсийн гялтганасан нууруудыг бий болгоход хангалттай галладаг. Зөвхөн 45 сая жилийн дараа энэ нь 105 Lo хүрэх бөгөөд 40 сая жилийн дараа энэ нь гайхалтай 2300 Lo руу үсрэх болно.

Энэ үед нарны асар их эрчим хүчний гаралт Буд тойрог замд хэмжээ наад зах нь өргөн уудам боловч маш хурц агаар мандалд инфляцийг өөрийн гаднах давхаргыг учруулсан байх болно, мөн Сугар тойрог замд гэх мэт байж болох шиг том. (А зөөлөн, сэрэмжлэл саванд гэж харьцуулахад маш хурдан буцалж буй устай саванд ус хэрхэн хүчтэй ажиллаад байна гэж бодох хэрэгтэй. Энэ нь яагаад нарны уур амьсгал түүний үндсэн халуун болж гадагшаа шиг “багасвал” адил юм.)5 Нарны агаар мандалд асар их хэмжээ, Нарны асар их дулаан гаралт гэсэн үг: # 1) Дэлхий дээрээс нь доош нь хайсан төмөр цөм өөр юу ч биш энэ пунктээр, бүхэлд нь ууршсан биш бол шатаж байгаа болно – тооцоо нь явж болох юм гэдгийг харуулах аль арга зам – болон # 2) нарны агаар мандал нарны асар их эрчим хүчний үйлдвэрлэл ч харьцангуй тайван байх болно. Тиймээс Нар өнгөтэй, улаан, онцгой дуут аль аль нь байх болно. Энэ нь улаан аварга нэгдэн орсон байх болно. (Харна уу Зураг 2).

Г-Р диаграммын улаан аварга том хэсэгт байрлах оддын тоо нь үндсэн дарааллын ердөө хэдхэн хувийг эзэлдэг, учир нь ямар ч од урт хугацаанд аварга хэвээр байж чадахгүй. Нар улаан аварга том гэрэл болоход хамгийн дээд цэгтээ хүрэх үед энэ нь арван нэгэн тэрбум жилийн турш амьдралынхаа туршид үндсэн дарааллаар ажилласнаас зургаан сая жил тутамд илүү их цөмийн түлш шатах болно. Энэ нь тогтвортой биш. Түүнчлэн наад зах нь хамгийн чухал нь улаан аварга одод хэзээ ч Нартай яг ижил түвшинд хэзээ ч тогтвортой байдаггүй. Тэд үргэлж өсөн нэмэгдэж, ямар нэгэн зүйл зогсох хүртэл шатахуунаа илүү хурдан шатааж байна. Улаан аварга том урт хугацааны тэнцвэр байхгүй байна.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 – Маш сайн, мэдэж байх ёстой бол, тогтмол хэмжээ нь тэнцүү 5.67 x 10-8 W m-2 K-4.

Энэ нь тэгшитгэл нь одны гадаргуугийн температурын бага ч гэсэн өөрчлөлт нь энерги гаралтын том өөрчлөлтөд хэрхэн нөлөөлдгийг харуулж байгаа тул чухал ач холбогдолтой юм. Хэрэв нарны температур ердөө 5780 K°- ээс 5900 K° хүртэл өссөн бол түүний гэрэлтэх чадвар бараг 9% -иар өсөх болно.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 – Одон орон судлаачид уламжлал ёсоор гол дараалсан оддыг үсэг гэх мэтээр ангилдаг:
O – 30,000–40,000 K°
B – 10,800–30,000 K°
A – 7240–10,800 K°
F – 6000–7240 K°
G – 5150–6000 K°
K – 3920–5150 K°
M – 2700–3920 K°

Анги бүрт 0-ээс 9 хүртэлх тоонууд нь дэд ангиллыг өгдөг бөгөөд тэг нь хамгийн дээд дэд анги (хамгийн өндөр температур) юм. Нарыг G2 од гэж ангилдаг.

 

 

 

 

 

 

 

3 – геологийн шилдэг асуултуудын нэг Нар хэрхэн тогтвортой Дэлхий нийт температур нь дээш, доош тогтмол хэвээр байна өсдөг ч адил болох байж болох юм. Бид яг мэдэхгүй байна, гэхдээ хоёр үг буюу түүнээс бага бол хариулт нь: хүлэмжийн нөлөө. Дэлхийн уур амьсгал илэрхий маш өндөр хүлэмжийн хийн агуулга нь дулаан байлгах нь дөрвөн тэрбум жилийн өмнө байсан. (Үнэндээ маш дулаан. Дундаж нь дэлхийн агаарын температур 140 F° шиг өндөр байсан байж болох юм.) Янз бүрийн төвөгтэй био-геологийн санал гогцоонууд тогтвортой байна буурч, хүлэмжийн хийн нөлөөллийг  нарийн учир нь Нар гэрэл гэгээтэй болж байна.

 

4 – Харамсалтай нь, 3-р тайлбар дээр дурдсан санал хүсэлтийн гогцоо дэлхийг үүрд хамгаалж чадахгүй. Хүлэмжийн нөлөө тэг болсны дараа Дэлхий хөргөхөд өөр юу ч хийж чадахгүй.

 

 

5 – Гэхдээ энэ нь маш сайн аналогитой биш юм. Дээр дарна уу энд  бүтэн түүхийг уншиж, эсвэл дүрс дарна уу.

 

 

 

 

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *