Планеты на краю: HD 1397 b и драма эволюции звёзд - страница 6

Шрифт
Интервал


Звёзды малой массы (M<8 M⊙M<8M⊙) → белые карлики (остатки углеродно-кислородного ядра).

Массивные звёзды (M>8 M⊙M>8M⊙) → нейтронные звёзды или чёрные дыры.

3. Вывод

Ядерные реакции определяют эволюцию звёзд, их структуру и конечную судьбу. По мере выгорания топлива звезда проходит через различные стадии, меняя размер, температуру и химический состав, пока не закончится энергия для синтеза.

Глава 2. Как звёзды расширяются и разрушают свои планеты? Физика расширения красных гигантов

1. Эволюция звёзд: от главной последовательности к красному гиганту

Когда звезда, подобная Солнцу, исчерпывает водород в своём ядре, она покидает главную последовательность и начинает превращаться в красного гиганта. Этот процесс включает несколько ключевых этапов:

Выгорание водорода в ядре: термоядерные реакции превращают водород в гелий, и когда водород заканчивается, ядро сжимается под действием гравитации.

Горение водорода в оболочке: вокруг гелиевого ядра запускается синтез водорода в слоевом источнике, что резко увеличивает светимость звезды.

Расширение внешних слоёв: из-за роста давления излучения внешние слои звезды расширяются, а температура поверхности падает – звезда становится красным гигантом.

2. Физика расширения красного гиганта

Расширение звезды обусловлено балансом сил:

Давление излучения (из-за усилившегося горения водорода в оболочке) раздувает внешние слои.

Гравитационное сжатие ядра компенсируется вырожденным давлением электронов (если звезда не массивнее ~8 M☉).

В результате:

Радиус звезды увеличивается в десятки-сотни раз (например, Солнце расширится до орбиты Земли).

Температура поверхности падает (3000–5000 K), звезда становится красной.

Масса постепенно теряется из-за звёздного ветра.

3. Как красный гигант разрушает планеты?

При расширении звезда воздействует на планеты несколькими способами:

А. Прямое поглощение

Если планета находится слишком близко (например, Меркурий и Венера в Солнечной системе), она:

Погружается во внешние слои звезды.

Испытывает аэродинамическое торможение и разрушается.

Б. Приливное разрушение

Мощная гравитация гиганта может разорвать планеты на части.

Приливные силы вызывают деформацию и распад (как в случае комет, приближающихся к Солнцу).

В. Усиленный звёздный ветер

Красные гиганты теряют массу с высокой скоростью (до 10⁻⁴ M☉ в год).