Tính chất của tàn dư sao khối lượng thấp so với Trái đất

Trái đất khác với tàn dư sao (khối lượng thấp) như thế nào, nó đã ngừng hợp hạch và các lớp bên ngoài đã bị thổi bay?

Một tàn dư sao có thể kết thúc với sự phong phú tương đối của các nguyên tố như Trái đất?

tức là có thể một ngôi sao mất quá nhiều vật chất khi nó chết mà tàn dư không biến thành các dạng vật chất thoái hóa?

earth stellar-evolution stellar-remnants

— ᆺ
nguồn

Theo "tàn dư sao", ý bạn là sao lùn trắng, sao neutron hay lỗ đen? Bạn có thể muốn tìm kiếm chúng (ví dụ trên Wikipedia) để xem chúng hoàn toàn không giống một hành tinh mà chúng từng là, cho dù về thành phần, mật độ hoặc bản chất của sự thoái hóa của lõi. Bạn có thể làm tốt nhất để tập trung vào các sao lùn trắng, vì các sao neutron và các lỗ đen không bao gồm các "nguyên tố".

— Chappo đã không quên Monica

Đây có thể là một câu hỏi hay nếu bạn không biết gì về tàn dư của sao. Vì vậy, tôi upvote. Tuy nhiên, nghiên cứu trước đây được đề xuất bởi Chappo sẽ được hoan nghênh.

— Khí quyểnPrisonEscape

"một tàn dư sao có khối lượng thấp hơn tất cả những thứ đó". Không có con vật nào như vậy. Những ngôi sao nhỏ cuối cùng biến thành sao lùn trắng. Ít nhất, chúng tôi nghĩ rằng họ làm thế, vũ trụ chưa đủ tuổi để chúng tôi thấy điều gì xảy ra với các sao lùn đỏ khi họ ngừng thực hiện hợp hạch. Những thứ đó có thể cháy hàng nghìn tỷ năm trở lên. Và sao lùn trắng phải mất 50 tỷ năm để hạ nhiệt.

— PM 2Ring

Một tàn dư thoái hóa neutron, còn gọi là sao neutron, vẫn còn sau khi một ngôi sao phát nổ, làm phân tán tất cả các loại vật phẩm vào môi trường liên sao. Có một số loại siêu tân tinh khác nhau, bài viết Wikipedia là một giới thiệu toàn diện tốt về chủ đề này.

— PM 2Ring

Tôi khuyên bạn nên xem câu trả lời tuyệt vời của Rob Jeffries về thiên văn

— học.stackexchange.com / questions / 16311 / giả

Câu trả lời:

Theo tàn dư sao, có vẻ như bạn có nghĩa là một sao lùn trắng. Những cái này đều có một thành phần được xác định bởi lịch sử của chúng và việc đốt hạt nhân mà chúng đã đi được bao xa. Thường thì chúng có rất nhiều carbon và oxy, đôi khi chúng có thể bằng sắt. Nhưng Trái đất hình thành từ bụi quay quanh Mặt trời, và vì cơ chế hình thành của nó rất khác nhau, nên nó có thành phần rất khác.

Tất cả đều giống nhau, có lẽ nên lưu ý rằng một hành tinh có lõi kim loại đã nguội thành chất rắn không khác nhiều so với sao lùn trắng. Sự khác biệt chính là khối lượng thấp hơn, do đó động năng của các electron tự do thấp hơn, vì vậy nhiều trong số chúng bị hạt nhân bắt giữ. Vì vậy, nó giống như một sao lùn trắng với nhiều electron thoái hóa tự do ít hơn. Đó chủ yếu là những gì các điểm tham quan tĩnh điện đang làm - loại bỏ các electron tự do thoái hóa. Vì vậy, nó có bán kính nhỏ hơn cho trọng lực của nó, vì có ít electron tạo ra áp suất thoái hóa. Trong biệt ngữ vật chất cô đọng, quần thể đó được gọi là "dải dẫn".

— Ken G
nguồn

Cảm ơn bạn. Tôi có một câu hỏi khác sau đó: Trái đất có lõi sắt lớn. Làm thế nào tất cả những bụi sắt được tạo ra mà nó hình thành từ? Khi một ngôi sao chết, như tôi hiểu lõi (nơi chứa sản phẩm nhiệt hạch cuối cùng) bị bỏ lại, vì sự hợp nhất xảy ra trong một lớp vỏ bao quanh nó trong giai đoạn cuối. Hay là không chính xác?

— ᆼ ᆺ

Sắt có thể thoát ra khỏi một ngôi sao theo nhiều cách, thường liên quan đến siêu tân tinh. Sau đó, sắt thu thập trong tinh vân mặt trời như một thành phần vi lượng. Nó vẫn chủ yếu là khí hydro, nhưng khí hydro không dính vào bụi, vì vậy bụi thải ra các nguyên tố như sắt, silicon và các thành phần khác của Trái đất. Các hành tinh gần Mặt trời có hàm lượng sắt đặc biệt cao, vì sắt có điểm nóng chảy cao nên nó có thể dính vào nhau ngay cả khi trời nóng.

— Ken G

Lùn trắng sắt? Không. Ý bạn là gì khi bán kính nhỏ hơn cho trọng lực của nó? Hầu hết các sao lùn trắng có khối lượng lớn có kích thước tương tự Trái đất.

— Rob Jeffries

Tôi đã nói về lõi Trái đất, nhỏ hơn sao lùn trắng và tôi đã đưa ra lý do cho điều đó. Vâng, tôi biết hầu hết mọi người đã không nhận ra điều này, bạn phải suy nghĩ về nó. Đối với sắt trong các sao lùn trắng, tôi không có ý ám chỉ toàn bộ sao lùn trắng sẽ là sắt, chỉ là cốt lõi và tôi hy vọng điều này sẽ hiếm, nhưng không phải là không thể: adsabs.harvard.edu/abs/2017ApJ...848 ... 11B tuyên bố "Chúng tôi xác định thêm một số sao lùn trắng có thể bao gồm lõi sắt chứ không phải lõi carbon / oxy, vì chúng phù hợp với mô hình tiến hóa lõi Fe."

— Ken G

Tàn dư sao hoàn toàn khác với các hành tinh.

Trái đất chưa bao giờ là một ngôi sao và sự hợp nhất chưa bao giờ xảy ra trong lõi Trái đất bất cứ lúc nào trong lịch sử của nó. Khi một ngôi sao có kích thước nhỏ đến trung bình chết đi và các lớp bên ngoài bị mất, phần còn lại là một sao lùn trắng. Nó vẫn còn lớn hơn Trái đất rất nhiều và rất nóng. Nó bị nghiền nát bởi trọng lực của chính nó, khiến cho vấn đề trở nên "thoái hóa".

Trên trái đất, các nguyên tử được giữ với nhau bằng liên kết hóa học. Rất nhiều mô hình thú vị có thể được hình thành bởi các nguyên tử, tạo ra khoáng chất, đá, biển và sự sống. Không có gì như thế này có thể xảy ra trong vấn đề thoái hóa.

Trong vật chất thoái hóa, các nguyên tử bị đẩy bởi trọng lực. Vật chất thoái hóa không giống như vật chất thông thường. Nó dày đặc hơn nhiều, và liên kết hóa học không phải là một lực đáng kể giữa các nguyên tử.

Sao lùn trắng được hình thành từ carbon, oxy, hydro và helium (với các nguyên tố nhẹ hơn trên bề mặt). Ngay cả sau khi một sao lùn trắng đã nguội, nó vẫn sẽ bị thoái hóa và không giống như Trái đất, về thành phần, tính chất và mật độ.

— James K
nguồn

Cảm ơn bạn. Vì vậy, ngay cả những ngôi sao nhỏ nhất cũng tạo ra tàn dư lớn hơn nhiều so với một hành tinh? Hoặc có lẽ thực sự khối lượng bị mất khi một ngôi sao chết lớn hơn (tính theo phần trăm) khi ngôi sao lớn hơn? Khối lượng nhỏ nhất có thể cho một tàn dư là gì?

— ᆼ ᆺ

Đúng vậy, khối lượng nhỏ nhất có thể trải qua quá trình tổng hợp là Lùn nâu < en.wikipedia.org/wiki/Brown_dwarf > và khối lượng nhẹ nhất chúng có thể là 13 lần khối lượng Sao Mộc hoặc khoảng 4000x khối lượng Trái đất. Và sao lùn nâu chỉ là những ngôi sao hầu như không thể - chúng không thể hợp nhất với hydro, mà là hợp nhất một lượng nhỏ deuterium hiện diện trước khi phun ra. Những ngôi sao "thực" nhỏ nhất gấp hơn 10.000 lần khối lượng Trái đất.

— Mark Olson

+1 nhưng cần chỉ ra rằng bề mặt và các lớp bên ngoài của sao lùn trắng không phải là vật chất thoái hóa. Khi sao lùn trắng nguội đi, chúng có thể trở nên khá giống với một hành tinh khổng lồ.

— Pere

Hơn nữa, lõi sắt của Trái đất rất giống với vật chất thoái hóa, điểm khác biệt chính là động năng của các electron thoái hóa rất nhỏ (do khối lượng thấp hơn) đến mức nhiều electron bị hạt nhân sắt bắt giữ, vì vậy nó hoạt động như có ít electron thoái hóa hơn xung quanh. Đó là lý do tại sao lõi nhỏ hơn sao lùn trắng, mặc dù trọng lực của nó yếu hơn. Vì vậy, không có nhiều sự khác biệt giữa một hành tinh và sao lùn trắng như bạn nghĩ.

— Ken G

Đó không phải là "vật chất" bị thoái hóa, đó là các điện tử. Có không rất nhiều sự khác biệt giữa một chất rắn kim loại và nội thất của một ngôi sao lùn trắng ngoài mật độ.

— Rob Jeffries