恒星是怎么演化的?

作者&投稿:费胥 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
恒星的演化阶段是怎样的?~

物理定律把恒星内部的运动、能量的产生、转移和消耗同它的温度、压力、密度、成分等因素联系起来了。一个因素的变化要引起其他各个因素的变化。研究天体的演化,就是要研究在物理定律制约下,各种因素怎样互相协调地变化。
这些定律不仅决定了天体演化的性质,也决定了变化速度以及发生质变的条件。
按照天体的实际状态,正确地运用物理定律,进行严格的数学推导和数值计算,得出天体的结构和物理参量随时间变化的情形,这样就得到了天体演化的过程,这就是恒星演化理论的基本方法。
对于恒星,已经弄清楚,在它的起源和演化过程中,要经历以下几个主要阶段:
早期阶段——气体星云在引力作用下形成恒星。
中期阶段——内部进行核反应,使恒星发光,一种核反应接着另一种核反应,直到核燃料消耗完。
归宿阶段——核反应结束以后,在引力作用下,恒星发生激烈的坍缩和爆发,一部分物质抛射到宇宙空间成为星际气体,剩下的核心坍缩成为各种致密天体。

恒星是怎么产生的,会不会发生变化?这些未知的答案总是吸引着人们不断地去探索宇宙。我们假设是外层空间的漩涡星云,发生收缩后产生了恒星。如果是这样的话,每个星体就应该有各种各样的体积,最小的体积也不能小于一个点。因此,不管是恒星刚形成的时候,还是发展过程中,恒星的体积大小、质量大小或者某种物理条件是相同的。从赫罗图上我们看到,恒星是分散在不同的位置上的。我们可以设想一下,恒星最初形成的时候,会不会只是局限在那些有星球的区域呢?一种情况是,和“恒星液态说”一样,仅有的固定的组态就是这些区域。另一种情况是,我们还有不知道的另外原因。例如,恒星在运转过程中,会一点点地消耗重量,所以产生能量的速度也会降低,这种降低包含了恒星的亮度,随着亮度降低,恒星在图表中的位置也会移动。
我们可以看一下希尔斯描绘的显示恒星质量关系的图,可以把相等质量的曲线,看做是一段阶梯,就像楼梯那样,每一级比上一级要低。无论恒星怎么变化,它的质量总会比后一级要低,因为楼梯的这一级总会比上一级要低。

希尔斯描绘的赫·罗图,显示恒星质量的关系在前面的赫罗图中,我们可以勾勒出两条路径,这两条路径也可以说代表着恒星的变化。大部分的恒星,在把自身物质转化为辐射能的过程中,都在一定程度上会经过这样的路径。我们勾勒出的第一条,就是主序星区,主序星区是大部分恒星经过的一道关键性的路径。恒星经过的第二条路径可能就是从表示红巨星最初的支线哪里开始的。有很多恒星,就是按照这条路径移动,首先进入主序星,此时变成蓝星或者变为白星;然后继续运动,到达主序星下面的部分,这时候又变成了暗红星,最后直到消失不见。
恒星在运动的过程中,不管按照哪条路径,它的自身都会发生萎缩,直径也会不断地缩小。然而恒星的密度却不一定会增加。试想一下,恒星的质量在不断地减少,就算它的密度保持不变,缩小的过程中直径也会变小的。在希尔斯图中,我们看到那些中等密度的恒星,即使是在趋向主序星中间位置的时候,我们也不清楚它增加的幅度到底是多少,但它的密度却是在不断地上升的。
在众多的恒星演变的理论中,不管是哪种,都是在假设这些恒星变化的类型和上面描述的总类型一致的基础上实现的。纵然现代科学是更相信恒星经过的主要路径就是主序星区域,但在早期学者的眼中,最初的恒星,主要是从红巨星开始的那条支线经过的,到了中后期,恒星才进入主序星范围的。
对于恒星变化的路径,现在科学家们都一致认为,它的确是像前面描述的那样,恒星的演变有的是从红巨星开始的,有的是从蓝星开始的,还有的是从中等条件开始的。伴随着恒星存在的时间越长,它们就会通过不同的路径慢慢地向下移动,就像赫罗图描述的那样。这个过程中,恒星从倒置的y分叉点开始,朝着主序星范围的方向慢慢向下移动。
天文学家认为,旋涡星云发生变化的时候,爆发出一片又一片的火雾,恒星就是这时候产生的。它们还是各种各样的原子构成的混合物体。这些混合体有的立即转化为辐射了,永远地消失在了太空中;有的就永久的保留下来了,这大概就是我们叫它恒星的原因吧。和恒星比起来,地球除了含有少数的放射性原子外,应该含有恒星所含的全部新型原子。据有关推算得出,恒星原子的平均存在寿命,要比地球上物质的原子寿命更短。否则,原子的毁灭速度会让地球的温度升高,最后变得不适合人类居住。另外,恒星产生能量的能力,和存在很久的原子并没有什么关系,因为那些原子只是增加了恒星的质量。相反,那些寿命短的原子,会大大增加恒星制造能量的能力。因为原子在毁灭的过程中,会释放出很多的热量。
恒星原子在总量中的死亡率和它每吨物质产生能量的速度是成正比的。比如天狼星上面每吨物质可以产生的能量是太阳的16倍,那么原子的死亡率也是太阳的16倍。不管什么恒星,原子的平均死亡率都会伴随着那部分死亡率最高的原子的湮灭而降低,也就是说,随着恒星年龄的不断增长,它每吨物质产生能量的能力就会下降。这和天文学家实际探测得到的结果是一样的,大恒星产生的能量就会比小恒星产生的能量要多很多,下面的表格可以简单说明这个问题。

<img class="scrollLoading" src="http://47.94.224.236/baidu/tsyzdgqywl/克)皮耶赛斯星α36.3015000.00υ船屋星(座)α19.201000.00天狼星(座)α2.4529.00太阳1.001.90ε波江星0.450.26克雷格尔60B0.200.021天狼星(座)β0.850.0027 O2波江星(座)0.440.0020 冯·马南星0.200.00055我们可以根据希尔斯图描述恒星相关质量的说明,把恒星的能量比作是恒星的财富。青年时期的恒星,拥有特别多的财富,也可以释放大量的能量;年纪大了的恒星,释放的能量也就少了。
我们假设,恒星在演变过程中是通过电子和质子的结合来产生能量的。单纯从物理学出发,只有一直环绕原子核转动的电子才会和有特质的质子结合。质子也才会存在于原子核中。我们在恒星的构成研究中证明了这种假设。因为只有当整个星体不稳定的时候,自由电子才会直接到达原子核,产生能量。这样一来,星体在发生辐射时,就会迅速发生爆炸。这也说明,在恒星中,轨道上只有少许的原子带着电子运转的时候,它产生的能量自然也会变少,这也就是为什么白矮星产生的能量很小,红巨星比质量相同的主序恒星产生的能量多的原因。
恒星在不断演变的过程中会变得越来越年轻,质量也在一点点减轻。在演变过程中,它需要不停地改变它的组态,来适应产生能量时的速度。同一个恒星,在不同的时期可以是红巨星,然后成为主序恒星,接着可能是白矮星。因此,恒星要随时适应它产生能量的速度。

人类对恒星演化过程的了解,要比对恒星起源的认识更为全面和深入。

经过恒星的幼年,恒星才真正成为一颗天体。年轻的恒星仍在收缩,因此温度仍在升高。升到1000万℃以上时,星系核心的氢元素开始进行聚变反应,并释放能量。这样一来,恒星变得比较稳定,并进入“青壮年期”。

人类对恒星的演化过程的科学研究中,最重要的成就是20世纪初丹麦天文学家赫茨普龙和美国天文学家罗素对恒星光谱和光度关系的研究,他们将此绘制成图,人们称此图为赫茨普龙一罗素图,简称赫罗图。根据他们的研究,恒星要经过主序星(青壮年)阶段和红巨星(老年)阶段。

人们在观测恒星中发现,有90%的恒量是处在主序星阶段(太阳也处在这个阶段)。这个阶段是恒星经历最长的阶段,约几亿年到几十亿年。这时的恒星已不收缩了,燃烧后的能量全部辐射掉。它的主要特征是:大质量恒星温度高,光度大,色偏蓝;小质量恒星温度低,光度小,色偏红。

当恒星变老成为一颗红巨星时,在它的核反应中,除了氢之外,氦也开始燃烧,接着又有碳加入燃烧行列。此时它的中心温度更高,可达几亿度,发光强度也升高,体积也变得庞大。猎户座的参宿四就是一颗最老的红巨星。太阳老了也会变成红巨星,那时它将膨胀得非常大,以至于会把地球吞掉——如果那时人类还存在着,就要“搬家”了,搬到离太阳远一些的行星上去住。

赫罗图的建立,是天体物理学研究取得的重要成就之一。但是由于材料尚不够完善,人们对恒星演化过程的许多细节还不很清楚,如星际物质的化学成分,尘埃和气体的比例,尘埃的吸收能力等,这也使恒星演化理论受到了一种很大的挑战。嫦娥奔月,曾经被人类当作神话流传了数千年。

数百年前,一个叫万虎的中国人,在身上绑满了炸弹,企望飞上太空。悲剧的发生于是不可避免。但也许这是人类飞天最早的文字记载。当历史滚进到21世纪时,人类的飞天之梦早已实现,宇宙中数以万计人类制造的飞行器,正“巡天遥看一千河”。但今天的我们,仍会对祖先的舍身冒险由衷敬佩,铭记在心;仍会对太空的未来备加关注,与日俱增。




简述恒星的演化过程四个阶段
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恒星的演化过程是怎样的?
4. 后期演化:当恒星内部形成铁元素后,进一步的核聚变将不再放出能量,反而吸收能量。这将导致恒星内部结构的不稳定,最终引发猛烈的超新星爆发。5. 超新星爆发:在极短的时间内,恒星释放出巨大的能量,亮度可瞬间增加千万倍。这种爆发是恒星演化至最后阶段的标志,留下的通常是中子星或黑洞。例如,历...

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1. 恒星演化过程分为四个时期:幼年期、壮年期、衰退期和死亡期。2. 恒星起源于巨分子云,初始阶段被称为博克球状体,此时恒星被密集的星云气体和灰尘掩盖,难以被观测到。3. 随着中心温度升高,恒星开始自主发光,达到一个静态平衡状态。4. 随着时间的推移,恒星进入中年期,可能形成红巨星或超巨星。...

恒星的一生是怎样演化的???
5. 白矮星:红巨星阶段之后,恒星冷却至不再发光,成为白矮星。白矮星是中低质量恒星演化的最终产物。6. 黑矮星:随着时间的推移,白矮星的温度继续下降,最终变得无法被看见,形成黑矮星。7. 恒星终结:根据质量,恒星最终可能在行星状星云或超新星中结束其生命,留下高密度核心,如白矮星、中子星或黑...

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恒星的演化过程主要分为4个时期,分别是幼年期、壮年期、衰退期以及死亡期。恒星最开始的时候其实只是巨分子云,在初始阶段会被密集的星云气体以及灰尘掩盖,很难被观测到,这个时候被称为博克球状体。之后这个球状物体的中心温度会特别的高,让恒星开始自主发光,达到一个静态平衡。随着时间的流逝就会进入...

一个星球从出现到消失的演化过程···?
另一方面,表层的物质在飞快地扩散。同时,由于核反应产生大量的光和热,这些光和热的放射,也在一定程度上减少了星球的质量。这就是星球演化的第一阶段——燃烧阶段,也即恒星时期。在这个时期,体积不断变小,密度不断地增大,质量不断地减少,同时,合成了各种各类的元素。(二)

恒星是如何演化的
这个过程叫做前主序阶段。随着星体的成长和变化,它进入主序阶段,这个阶段会持续数百万到数十亿年之久。在这个阶段,恒星通过核聚变产生能量和辐射。随着时间的推移,恒星中的氢会逐渐被消耗掉。当恒星中的氢消耗到一定程度时,它进入下一个演化阶段,也就是红巨星阶段。在这一阶段,由于核心内部的氢...

恒星的演变过程是怎样的
恒星的演变过程:诞生、成年期、中年期、衰退期。诞生:恒星的演化开始于巨分子云。一个星系中大多数虚空的密度是每立方厘米大约0.1到1个原子,但是巨分子云的密度是每立方厘米数百万个原子。一个巨分子云包含数十万到数千万个太阳质量,直径为50到300光年。成年期:形成主序星,恒星形成之后会落在赫...

恒星的一生是怎样演化的
恒星的一生演化可以概括为以下几个主要阶段:1. 幼年时代:恒星起源于星云,此时密度和引力分布不均,质量较大的核心逐渐吸积物质,并可能开始自转。这一过程持续数百万甚至数十亿年。2. 壮年时期:随着质量的增加,核心达到足够的密度和温度,开始进行核聚变反应,从而稳定地成为主序星。恒星的寿命和质量...

恒星的演化过程是怎样的?
这种爆发是这样产生的:恒星内部较轻的元素(氢、氦)通过热核聚变反应,不断燃烧。当较轻的元素全部用完之后,引力和斥力之间的平衡被破坏,恒星会产生收缩。恒星收缩的结果使内部温度继续升高,开始另一种新的热核反应,聚变为更重的元素,同时放出热能,从而处于新的平衡状态。但是,恒星演化到后期,...

清水县15226243710: 恒星演化 - 搜狗百科
柳骨盖菲: 恒星的演化大体可分为如下阶段:一、主序是以前的阶段--恒星处于幼年时代.二、主序是星阶段--恒星处于壮年期.三、红巨星阶段--恒星处于中年期.四、白矮星阶段--恒星处于老年期.大多数恒星的一生,大体是这样度过的

清水县15226243710: 恒星演化的过程? -
柳骨盖菲: 通过讨论我们大体可以了解到恒星的演化进程,主要经历: 气体云→塌缩阶段→主序星阶段→主序后阶段→终局阶段.这对我们进一步了解恒星的演化有很重要的意义.

清水县15226243710: 恒星的演化过程 -
柳骨盖菲: 恒星的演化开始于巨分子云.恒星形成的初始阶段几乎完全被密集的星云气体和灰尘所掩盖.通常,正在产生恒星的星源会通过在四周光亮的气体云上造成阴影而被观测到,这被称为博克球状体.质量非常小(小于0.08太阳质量)的原始星的温度不会到达足够开始核聚变的程度,它们会成为褐矮星,在数亿年的时光中慢慢变凉.大部分的质量更高的原始星的中心温度会达到一千万开氏度,这时氢会开始聚变成氦,恒星开始自行发光.核心的核聚变会产生足够的能量停止引力坍缩,达到一个静态平衡.恒星从此进入一个相对稳定的阶段.中年期时形成主序星.成熟期时形成红巨星,超巨星.晚年到死亡以三种可能的冷态之一为终结:白矮星,中子星,黑洞.

清水县15226243710: 恒星的演变过程是怎样的 -
柳骨盖菲: 恒星的演化过程完全取决于其质量.见上图. 同时,恒星的质量越大,寿命越短. 见下图.

清水县15226243710: 恒星的演化包括哪几个阶段 -
柳骨盖菲:[答案] 恒星的演化大体可分为如下阶段:一、主序是以前的阶段--恒星处于幼年时代.二、主序是星阶段--恒星处于壮年期.三、红巨星阶段--恒星处于中年期.四、白矮星阶段--恒星处于老年期.大多数恒星的一生,大体是这样度过的. 我们首先来看恒星的一生: ...

清水县15226243710: 恒星的形成和演化过程 -
柳骨盖菲:[答案] 恒星的演化开始于巨分子云.一个星系中大多数虚空的密度是每立方厘米大约0.1到1个原子,但是巨分子云的密度是每立方厘米数百万个原子.一个巨分子云包含数十万到数千万个太阳质量,直径为50到300光年.在巨分子云环绕星系...

清水县15226243710: 恒星演化的过程?要明白,一目了然!最好有图~ -
柳骨盖菲:[答案] 通过讨论我们大体可以了解到恒星的演化进程,主要经历: 气体云→塌缩阶段→主序星阶段→主序后阶段→终局阶段.这对我们进一步了解恒星的演化有很重要的意义.

清水县15226243710: 简述恒星如何形成,如何演化 -
柳骨盖菲:[答案] 恒星.红巨星...白矮星(质量大变成中子星).黑矮星(质量大的变黑洞)

清水县15226243710: 恒星演化经历的阶段 -
柳骨盖菲:[答案] 恒星完全演化:星云收敛聚集,进一步形成恒星,恒星的早期中期后期,在后期变为红巨星然后收缩爆炸,剩于的星核变为白矮星,如果它大于钱德拉塞卡极限,会进一步坍缩变为中子星,如果此时它的质量大于三个太阳质量会变为黑洞.

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