Химический состав звезд
Химический состав звезд зависит от многих факторов, в том числе и от температуры. По мере повышения температуры состав частиц, существующих в атмосфере звезды, упрощается. Так, спектральный анализ звезд с температурой 10000-50000° С показывает в их атмосферах линии ионизированных водорода и гелия и ионы металлов. В атмосферах звезд с температурой 5000° С обнаруживаются уже радикалы, а в атмосферах звезд с температурой 3800° С - даже молекулы оксидов. Химический состав некоторых звезд с температурами 20 000-30 000° С приведен в табл. 1.1. Видно, что, например, в звезде у-Пегаса на 8700 атомов водорода приходится 1290 атомов гелия, 0,9 атома азота и т. д.
В спектрах звезд первых 4 классов (самых горячих) преобладают линии водорода и гелия, но по мере понижения температуры появляются линии других элементов и даже линии соединений. Это еще простые соединения: оксиды циркония, титана, а также радикалы СН, ОН, NH, CH2, C2, С3, СаН и др. Наружные слои звезд состоят главным образом из водорода. В среднем на 1 0 000 атомов водорода приходится около 1 000 атомов гелия, 5 атомов кислорода и менее 1 атома других элементов. Существуют звезды с повышенным содержанием того или иного элемента: кремния, железа, марганца, углерода и др. Звезды с аномальным составом довольно разнообразны. В молодых звездах типа красных гигантов присутствует повышенное количество тяжелых элементов. Так, в одной из подобных звезд содержится в 26 раз больше молибдена, чем в Солнце.
Химический состав звезды отражает влияние двух факторов: природы межзвездной среды и тех ядерных реакций, которые развиваются в звезде в течение ее жизни. Начальный состав звезды близок к составу межзвездной материи (газопылевого облака), из которой возникла звезда. А состав газопылевых облаков не одинаков, что и могло привести к отличию в составе элементов, содержащихся в звезде.
Спектральный анализ показывает, что наличие многих элементов в составе звезд может быть обусловлено только ядерными реакциями, протекающими в них (барий, цирконий, технеций). Существуют звезды, в которых водород превратился в гелий. Их атмосфера состоит из гелия. В
Химический состав некоторых звезд класса В
Элемент | Относительное количество атомов в звезде | ||
т Скорпиона | 4 Персея | v Пегаса | |
Водород | |||
Гелий | |||
Углерод | 2,0 | 1,5 | 3,3 |
Азот | 3,1 | 1,7 | 0,9 |
Кислород | 11,0 | 9,0 | 3,7 |
Фтор | - | - | 0.023 |
Неон | 4,3 | 3,4 | 4,05 |
Магний | 0,46 | 0,49 | 0,76 |
Алюминий | 0,032 | 0,05 | 0,005 |
Кремний | 0,75 | 0,77 | 0,094 |
Фосфор - | - | 0,0028 | |
Сера - | 0,25 | 0,55 | |
Хлор - | - | 0,0014 | |
Аргон - | 0,07 |
таких гелиевых звездах обнаружены углерод, неон, титан, азот, кислород, кремний, магний. Известны гелиевые звезды, практически не содержащие водорода, который выгорел в результате ядерных реакций.
Очень интересными являются углеродные звезды. Это относительно холодные звезды (гиганты и сверхгиганты), их поверхностные температуры лежат в пределах 2500-6000° С. При температуре ниже 3500° С при равном количестве кислорода и углерода в атмосфере большая часть этих элементов связана в монооксид углерода СО. Из других углеродных соединений в атмосферах таких звезд присутствуют радикалы CN и СН.
Исследование распространенности элементов в космосе показало, что с увеличением атомной массы элемента уменьшается его распространенность. Кроме того, элементы с четными порядковыми номерами встречаются чаще, чем с нечетными. Распространенность элементов в космосе приведена на рис. 3.1 .
Логарифм относительного содержания (на 1012 атомов Н)
w | iii | i i | - | |
- | ||||
- | Sc | fWrВа кSnN\I | pip | - |
iii | w i i | - |
Рис. 3.1. Распространенность элементов в космосе
Дата добавления: 2016-04-22; просмотров: 3054;