恆星生成後

更新 發佈閱讀 4 分鐘

之前的文章聊到恆星與行星在分子雲中的形成過程,基本上如何界定恆星是否正是生成?就是當原恆星的核心溫度超過一千萬度時,足以觸發核心的氫原子發生核融合反應而產生光與熱的時候,就判定該恆星正式生成,那什麼是核融合反應呢?

淺談核反應

核反應(英語:Nuclear reaction)指的是某種微觀粒子與原子核交互作用(碰撞)時,使核的結構發生變化,形成新核,放出一個或幾個粒子的過程;重核可以發生核分裂,輕核可以發生核融合。

任何核反應都遵從質能守恆、能量守恆、電荷守恆等守恆定律,但不遵守質量守恆定律。(請參考質能轉換公式)

核分裂已廣為運用,主要就是利用鈾等重元素的自發核反應產生的熱加熱水去推動渦輪而發電,而下面就要討論何謂核融合。

核融合,又稱融合反應,是指將兩個較輕的核結合而形成一個較重的核和一個極輕的核(或粒子)的一種核反應形式。在此過程中,物質沒有守恆,因為有一部分正在聚變的原子核的物質被轉化為光子。核融合是給活躍的或「主序的」恆星提供能量的過程。

兩個較輕的核在融合過程中產生質量耗損而釋放出巨大的能量,兩個輕核在發生聚變時雖然因它們都帶正電荷而彼此排斥(因此需要極端高溫高壓的環境),然而兩個能量足夠高的核迎面相遇,它們就能相當緊密地聚集在一起,以致核力能夠克服庫侖斥力而發生量子穿隧而結合,這個反應叫做核融合

舉例:兩個質量小的原子,比方說兩個氘原子,在一定條件下會發生原子核互相融合,生成中子和氦-3,並伴隨著巨大的能量釋放。

原子核中蘊藏巨大的能量。根據質能方程式E = mc²,原子核之淨質量變化(反應物與生成物之質量差)造成能量的釋放。一般來說,這種核反應會終止於鐵,因為其原子核最為穩定。

恆星進入主序帶的核融合

恆星開始發光發熱後就進入主序星(Main sequence)階段。

而主序帶是以顏色相對於光度繪圖成線的一條連續和獨特的恆星帶。這個色-光圖就是後來埃希納·赫茨普龍和亨利·諾利斯·羅素合作發展出來,著名的赫羅圖。在這條帶子上的恆星就是所謂的主序星

raw-image

恆星形成之後,它在高熱、高密度的核心進行核融合反應,將氫原子轉變成氦,並且創造出能量。

基於恆星產生能量的主要過程,主序帶有時會被分成上段和下段。質量大約在1.5太陽質量以內的恆星,將氫聚集融合成氦的一系列主要程序稱為質子-質子鏈反應。超過這個質量在主序帶的上段,核融合主要是使用碳、氮、和氧原子,經由碳氮氧循環的程序,將氫原子轉變成氦。質量超過太陽10倍的主序星在核心區域會產生對流,這樣的活動繪激發新創建的氦外移,並維持發生核融合所需要的燃料比例。當核心的對流不再發生時,發展出的富氦核心的外圍會被氫包圍著。質量較低的恆星,核心的對流區會逐步的縮小,大約在2太陽質量附近,核心的對流區就會消失。在這個質量以下,恆星的核心只有輻射,但是在接近表面會有對流。隨著恆星質量的減少,對流的包層會增加,質量低於0.4太陽質量的主序星,全部的質量都在對流。

raw-image
raw-image

以我們太陽為例,質子-質子鏈反應是產生能量的主要過程,太陽只有1.7%的4氦核是經由碳氮氧循環的過程產生的,但是恆星核融合相關之理論指出更重的恆星是以碳氮氧循環為產生能量的主要來源。

到這邊已經很清楚恆星的能量來源為何,那這裡又有另外一個問題,當恆星核心的氫消耗殆盡以後又會是什麼情況呢?以後再來聊。

留言
avatar-img
留言分享你的想法!
avatar-img
William Liou的沙龍
45會員
166內容數
透過經濟、科學、歷史發展的相互結合 ,以新角度詮釋人類社會從古至今發生事情的真正原因,因為傳統的學科分科有其限制在,但真實的世界卻是相互影響且混雜的,全方位的看事情才能了解全貌而不失偏頗。
William Liou的沙龍的其他內容
2025/01/07
隨著大航海發現新大陸與新航路,除了找到新資源與新貿易路線,同時因為發現更多新土地上述三者相互結合引發數百年的殖民熱潮,而台灣也是在大航海時代開啟後的一百年走進世界歷史的舞台。 殖民主義 殖民主義是指一個國家通過戰爭或其他方式尋求或取得另外土地及其土著居民的政策。殖民者通常會取得當地的實質性特權,
2025/01/07
隨著大航海發現新大陸與新航路,除了找到新資源與新貿易路線,同時因為發現更多新土地上述三者相互結合引發數百年的殖民熱潮,而台灣也是在大航海時代開啟後的一百年走進世界歷史的舞台。 殖民主義 殖民主義是指一個國家通過戰爭或其他方式尋求或取得另外土地及其土著居民的政策。殖民者通常會取得當地的實質性特權,
2024/12/31
征服的開始與發現美洲 首航美洲(1492~1493) 1492年8月3日夜裡,哥倫布的艦隊從西班牙西南海岸的帕洛斯港出發了。他的艦隊由3艘帆船和90名船員組成,旗艦是一條大型的克拉克帆船——聖瑪利亞號(諢名「加利西亞」號),以及兩艘小型的卡拉維爾帆船——平塔號和聖塔克拉拉號(諢名尼尼亞號)。平塔
Thumbnail
2024/12/31
征服的開始與發現美洲 首航美洲(1492~1493) 1492年8月3日夜裡,哥倫布的艦隊從西班牙西南海岸的帕洛斯港出發了。他的艦隊由3艘帆船和90名船員組成,旗艦是一條大型的克拉克帆船——聖瑪利亞號(諢名「加利西亞」號),以及兩艘小型的卡拉維爾帆船——平塔號和聖塔克拉拉號(諢名尼尼亞號)。平塔
Thumbnail
2024/12/24
在伊比利半島發展出卡拉維爾帆船後,歐洲人終於開始將目光瞄向神秘的東方。 探索東方的渴望是由多種原因造成的。其中最主要的原因,是去尋找獲取香料的新航線,以取代受政治環境影響而隨時可能停止供應的陸地貿易。貨幣主義者則認為,開啟探索時代的主要原因是歐洲貴金屬的劇烈流失。歐洲經濟建立在金、銀貨幣的流通上,
Thumbnail
2024/12/24
在伊比利半島發展出卡拉維爾帆船後,歐洲人終於開始將目光瞄向神秘的東方。 探索東方的渴望是由多種原因造成的。其中最主要的原因,是去尋找獲取香料的新航線,以取代受政治環境影響而隨時可能停止供應的陸地貿易。貨幣主義者則認為,開啟探索時代的主要原因是歐洲貴金屬的劇烈流失。歐洲經濟建立在金、銀貨幣的流通上,
Thumbnail
看更多
你可能也想看
Thumbnail
  大約在一百三十八億年前經歷所謂的大霹靂之後宇宙的物質、能量、時間、空間才應運而生。宇宙的這些基本特徵,就成了「物理學」。    在這之後過了大約三十萬年,物質和能量開始形成複雜的結構,稱為原子,然後進一步構成分子。至於這些原子和分子的故事、以及他們如何交互作用,就成了「化學」。    大約在
Thumbnail
  大約在一百三十八億年前經歷所謂的大霹靂之後宇宙的物質、能量、時間、空間才應運而生。宇宙的這些基本特徵,就成了「物理學」。    在這之後過了大約三十萬年,物質和能量開始形成複雜的結構,稱為原子,然後進一步構成分子。至於這些原子和分子的故事、以及他們如何交互作用,就成了「化學」。    大約在
Thumbnail
我經常聽說宇宙正在無限膨脹,空間按照穩定的時間順序展開,其中恆星爆炸成邪惡的存在,同時在同步爆炸的虹彩飛濺中射出。這鼓勵了原子的誕生和死亡,原子被每一寸飽和的崇拜所帶電,這個準確無誤的過程意味著,隨著我的每一個細胞死亡,新的細胞會取代它,充滿兩倍的熱情,以兩倍的速度衝過我的血液。
Thumbnail
我經常聽說宇宙正在無限膨脹,空間按照穩定的時間順序展開,其中恆星爆炸成邪惡的存在,同時在同步爆炸的虹彩飛濺中射出。這鼓勵了原子的誕生和死亡,原子被每一寸飽和的崇拜所帶電,這個準確無誤的過程意味著,隨著我的每一個細胞死亡,新的細胞會取代它,充滿兩倍的熱情,以兩倍的速度衝過我的血液。
Thumbnail
星球在形成之前,首先以宇宙塵埃或火霧的長軌跡出現,像一條在空間中移動和扭動的蛇。這一真理成為古代民族中的符號,人們被教導說,當神的精神在混沌上活動時,是以一條火蛇的形狀進行的;他在原初水面上呼吸著火和光,直到它孵化了宇宙物質,使其呈現出蛇的環形,並把尾巴含在嘴裡。
Thumbnail
星球在形成之前,首先以宇宙塵埃或火霧的長軌跡出現,像一條在空間中移動和扭動的蛇。這一真理成為古代民族中的符號,人們被教導說,當神的精神在混沌上活動時,是以一條火蛇的形狀進行的;他在原初水面上呼吸著火和光,直到它孵化了宇宙物質,使其呈現出蛇的環形,並把尾巴含在嘴裡。
Thumbnail
生命起源學說 自然發生論,或者說生命起源,指的是自然歷程中無生命物質如何演變為有機分子乃至生命的學說。目前普遍接受的假設是,地球上從非生物到生物的過渡不是一個單一的事件,而是一個前進演化的過程(即一個複雜性逐漸增加的過程),其中涉及到宜居星球的形成、有機分子的前生物合成、可自我複製、自組裝、自催化的
Thumbnail
生命起源學說 自然發生論,或者說生命起源,指的是自然歷程中無生命物質如何演變為有機分子乃至生命的學說。目前普遍接受的假設是,地球上從非生物到生物的過渡不是一個單一的事件,而是一個前進演化的過程(即一個複雜性逐漸增加的過程),其中涉及到宜居星球的形成、有機分子的前生物合成、可自我複製、自組裝、自催化的
Thumbnail
當時機成熟時,胎兒中的「磁單極」就會呼喚「個性晶體」,並把它帶進來。在太陽的88度左右,也就是你出生前的88或89天,你的「個性晶體」被召喚到已經建立起來的載體中,這個載體擁有所有的遺傳學、所有的工具,所有的東西都將成為它的成年體。
Thumbnail
當時機成熟時,胎兒中的「磁單極」就會呼喚「個性晶體」,並把它帶進來。在太陽的88度左右,也就是你出生前的88或89天,你的「個性晶體」被召喚到已經建立起來的載體中,這個載體擁有所有的遺傳學、所有的工具,所有的東西都將成為它的成年體。
Thumbnail
榮格提出原型的概念,讓我們回到行為生成的那一刻,以及讓我們去試著問,如何會一直重複生成某一種行為。
Thumbnail
榮格提出原型的概念,讓我們回到行為生成的那一刻,以及讓我們去試著問,如何會一直重複生成某一種行為。
Thumbnail
你曾想過上帝是誰,是否曾有過一絲懷疑上帝真的存在嗎? 宇宙又是怎麼誕生的? 人類為什麼存在於宇宙之間? 你相信存在宇宙中的這個自己是真實的嗎? 海奧華預言第四篇【宇宙太初四種力】
Thumbnail
你曾想過上帝是誰,是否曾有過一絲懷疑上帝真的存在嗎? 宇宙又是怎麼誕生的? 人類為什麼存在於宇宙之間? 你相信存在宇宙中的這個自己是真實的嗎? 海奧華預言第四篇【宇宙太初四種力】
Thumbnail
存在的可能性 誠如文章開頭所寫的認為地球之外存在生命有著很簡單的事實的支持:僅僅在銀河系中就有2000億至4000億顆恆星,而銀河系只是宇宙中超過1000億星系中的一員。據推測至少有十分之一的類似太陽的恆星具有行星系統。 可能的生存環境和形態 從生命本質來探究外星生命是否存在
Thumbnail
存在的可能性 誠如文章開頭所寫的認為地球之外存在生命有著很簡單的事實的支持:僅僅在銀河系中就有2000億至4000億顆恆星,而銀河系只是宇宙中超過1000億星系中的一員。據推測至少有十分之一的類似太陽的恆星具有行星系統。 可能的生存環境和形態 從生命本質來探究外星生命是否存在
追蹤感興趣的內容從 Google News 追蹤更多 vocus 的最新精選內容追蹤 Google News