Ciclo de vida de uma estrela - descrição, diagrama e fatos interessantes

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Ciclo de vida de uma estrela - descrição, diagrama e fatos interessantes
Ciclo de vida de uma estrela - descrição, diagrama e fatos interessantes
Anonim

As estrelas, como as pessoas, podem ser recém-nascidas, jovens, velhas. A cada momento algumas estrelas morrem e outras se formam. Geralmente os mais jovens deles são semelhantes ao Sol. Eles estão em fase de formação e na verdade representam protoestrelas. Os astrônomos as chamam de estrelas T-Taurus, em homenagem ao seu protótipo. Por suas propriedades - por exemplo, luminosidade - as protoestrelas são variáveis, pois sua existência ainda não entrou em uma fase estável. Ao redor de muitos deles há uma grande quantidade de matéria. Correntes de vento poderosas emanam de estrelas do tipo T.

ciclo de vida de uma estrela
ciclo de vida de uma estrela

Protoestrelas: o início do ciclo de vida

Se a matéria cair na superfície de uma protoestrela, ela rapidamente queima e se transforma em calor. Como resultado, a temperatura das protoestrelas está aumentando constantemente. Quando sobe tanto que as reações nucleares são desencadeadas no centro da estrela, a protoestrela adquire o status de uma estrela comum. Com o início das reações nucleares, a estrela tem uma fonte constante de energia que sustenta sua atividade vital por muito tempo. A duração do ciclo de vida de uma estrela no universo depende de seu tamanho inicial. No entantoAcredita-se que estrelas com o diâmetro do Sol tenham energia suficiente para existir confortavelmente por cerca de 10 bilhões de anos. Apesar disso, também acontece que estrelas ainda mais massivas vivem apenas alguns milhões de anos. Isso se deve ao fato de que eles queimam seu combustível muito mais rápido.

ciclo de vida de um diagrama de estrelas
ciclo de vida de um diagrama de estrelas

Estrelas de tamanho regular

Cada uma das estrelas é um monte de gás quente. Em suas profundezas, o processo de geração de energia nuclear está constantemente acontecendo. No entanto, nem todas as estrelas são como o Sol. Uma das principais diferenças está na cor. As estrelas não são apenas amarelas, mas também azuladas, avermelhadas.

Brilho e luminosidade

Eles também diferem em características como brilho e brilho. O brilho de uma estrela observada da superfície da Terra depende não apenas de sua luminosidade, mas também da distância do nosso planeta. Dada a distância da Terra, as estrelas podem ter brilhos completamente diferentes. Esse número varia de um décimo de milésimo do brilho do Sol a um brilho comparável a mais de um milhão de Sóis.

A maioria das estrelas está na extremidade inferior deste espectro, sendo fraca. De muitas maneiras, o Sol é uma estrela média e típica. No entanto, em comparação com outros, tem um brilho muito maior. Um grande número de estrelas fracas pode ser observado mesmo a olho nu. A razão pela qual as estrelas diferem em brilho é por causa de sua massa. Cor, brilho e mudança de brilho ao longo do tempo são determinados pela quantidadesubstâncias.

ciclo de vida médio de uma estrela
ciclo de vida médio de uma estrela

Tentativas de explicar o ciclo de vida das estrelas

As pessoas há muito tentam rastrear a vida das estrelas, mas as primeiras tentativas dos cientistas foram bastante tímidas. O primeiro avanço foi a aplicação da lei de Lane à hipótese de Helmholtz-Kelvin de contração gravitacional. Isso trouxe um novo entendimento para a astronomia: teoricamente, a temperatura de uma estrela deveria aumentar (seu valor é inversamente proporcional ao raio da estrela) até que o aumento da densidade retarde os processos de contração. Então o consumo de energia será maior do que sua receita. Neste ponto, a estrela começará a esfriar rapidamente.

Hipóteses sobre a vida das estrelas

Uma das hipóteses originais sobre o ciclo de vida de uma estrela foi proposta pelo astrônomo Norman Lockyer. Ele acreditava que as estrelas surgem da matéria meteórica. Ao mesmo tempo, as provisões de sua hipótese foram baseadas não apenas nas conclusões teóricas disponíveis em astronomia, mas também nos dados da análise espectral das estrelas. Lockyer estava convencido de que os elementos químicos que participam da evolução dos corpos celestes são compostos de partículas elementares - "protoelementos". Ao contrário dos nêutrons, prótons e elétrons modernos, eles não têm um caráter geral, mas individual. Por exemplo, de acordo com Lockyer, o hidrogênio se decompõe no que é chamado de "protohidrogênio"; o ferro torna-se "proto-ferro". Outros astrônomos também tentaram descrever o ciclo de vida de uma estrela, por exemplo, James Hopwood, Yakov Zeldovich, Fred Hoyle.

ciclo de vida de uma estrela brevemente
ciclo de vida de uma estrela brevemente

Estrelas gigantes e anãs

As grandes estrelas são as mais quentes e brilhantes. Eles são geralmente de aparência branca ou azulada. Embora sejam gigantescos em tamanho, o combustível dentro deles queima tão rapidamente que eles o perdem em apenas alguns milhões de anos.

As estrelas pequenas, ao contrário das gigantes, geralmente não são tão brilhantes. Eles têm uma cor vermelha, vivem o suficiente - por bilhões de anos. Mas entre as estrelas mais brilhantes do céu também estão as vermelhas e as laranjas. Um exemplo é a estrela Aldebaran - a chamada "olho de boi", localizada na constelação de Touro; bem como a estrela Antares na constelação de Escorpião. Por que essas estrelas frias são capazes de competir em brilho com estrelas quentes como Sirius?

Isso se deve ao fato de que uma vez eles se expandiram muito, e seu diâmetro começou a ultrapassar as enormes estrelas vermelhas (supergigantes). A enorme área permite que essas estrelas irradiem uma ordem de magnitude mais energia do que o Sol. E isso apesar do fato de sua temperatura ser muito mais baixa. Por exemplo, o diâmetro de Betelgeuse, localizado na constelação de Órion, é várias centenas de vezes maior que o diâmetro do Sol. E o diâmetro das estrelas vermelhas comuns geralmente não é nem um décimo do tamanho do Sol. Essas estrelas são chamadas de anãs. Cada corpo celeste pode passar por esses tipos de ciclo de vida das estrelas - a mesma estrela em diferentes segmentos de sua vida pode ser uma gigante vermelha e uma anã.

ciclo de vida das estrelas no universo
ciclo de vida das estrelas no universo

Como regra, luminares como o Solsustentar sua existência devido ao hidrogênio dentro. Ele se transforma em hélio dentro do núcleo nuclear da estrela. O sol tem uma enorme quantidade de combustível, mas mesmo ele não é infinito - metade da reserva foi usada nos últimos cinco bilhões de anos.

ciclo de vida das estrelas para crianças
ciclo de vida das estrelas para crianças

Vida de estrelas. Ciclo de vida das estrelas

Depois que o suprimento de hidrogênio dentro de uma estrela se esgota, ocorrem sérias mudanças. O hidrogênio restante começa a queimar não dentro de seu núcleo, mas na superfície. Neste caso, o tempo de vida da estrela está diminuindo cada vez mais. O ciclo de estrelas, pelo menos a maioria delas, neste segmento passa para o estágio de uma gigante vermelha. O tamanho da estrela se torna maior e sua temperatura, ao contrário, diminui. É assim que a maioria das gigantes vermelhas, assim como as supergigantes, aparecem. Esse processo faz parte da sequência geral de mudanças que ocorrem com as estrelas, que os cientistas chamaram de evolução das estrelas. O ciclo de vida de uma estrela inclui todas as suas etapas: no final, todas as estrelas envelhecem e morrem, e a duração de sua existência é determinada diretamente pela quantidade de combustível. Grandes estrelas terminam suas vidas com uma enorme e espetacular explosão. Os mais modestos, pelo contrário, morrem, diminuindo gradualmente até o tamanho de anãs brancas. Então eles simplesmente desaparecem.

Quanto tempo vive uma estrela média? O ciclo de vida de uma estrela pode durar de menos de 1,5 milhão de anos a 1 bilhão de anos ou mais. Tudo isso, como foi dito, depende de sua composição e tamanho. Estrelas como o Sol vivem entre 10 e 16 bilhões de anos. Estrelas muito brilhantescomo Sirius, vivem por um tempo relativamente curto - apenas algumas centenas de milhões de anos. O diagrama do ciclo de vida de uma estrela inclui os seguintes estágios. Esta é uma nuvem molecular - o colapso gravitacional da nuvem - o nascimento de uma supernova - a evolução de uma protoestrela - o fim da fase protoestelar. Em seguida, seguem os estágios: o início do estágio de uma estrela jovem - o meio da vida - maturidade - o estágio de uma gigante vermelha - uma nebulosa planetária - o estágio de uma anã branca. As duas últimas fases são características de estrelas pequenas.

tipos de ciclo de vida das estrelas
tipos de ciclo de vida das estrelas

Natureza das nebulosas planetárias

Então, revisamos brevemente o ciclo de vida de uma estrela. Mas o que é uma nebulosa planetária? As estrelas às vezes perdem suas camadas externas à medida que passam de uma enorme gigante vermelha a uma anã branca, deixando o núcleo da estrela exposto. O envelope de gás começa a brilhar sob a influência da energia emitida pela estrela. Este estágio recebeu esse nome devido ao fato de que as bolhas luminosas de gás nesta concha muitas vezes parecem discos ao redor dos planetas. Mas, na verdade, eles não têm nada a ver com os planetas. O ciclo de vida das estrelas para crianças pode não incluir todos os detalhes científicos. Pode-se apenas descrever as principais fases da evolução dos corpos celestes.

Aglomerados de estrelas

Os astrônomos adoram explorar aglomerados estelares. Há uma hipótese de que todos os luminares nascem precisamente em grupos, e não um por um. Como as estrelas pertencentes ao mesmo aglomerado têm propriedades semelhantes, as diferenças entre elas são verdadeiras, e não devido à distância da Terra. Que tipo de mudançasnão caiu à parte dessas estrelas, elas começam ao mesmo tempo e em condições iguais. Especialmente muito conhecimento pode ser obtido estudando a dependência de suas propriedades na massa. Afinal, a idade das estrelas em aglomerados e sua distância da Terra são aproximadamente iguais, portanto, diferem apenas neste indicador. Os aglomerados serão de interesse não apenas para astrônomos profissionais - todo amador ficará feliz em tirar uma bela foto, admirar sua vista excepcionalmente bonita no planetário.

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