Entfernen des Metalls von einem Stern

Leider gibt es in dieser Situation keine gute Möglichkeit, besonders genaue Vergleiche mit der realen Welt anzustellen. Wenn die aktuelle Kosmologie auch nur annähernd korrekt ist, sollten die frühesten Sterne im Universum (Sterne der Population III) fast ausschließlich Wasserstoff und Helium (und ein klitzekleines bisschen Lithium) enthalten haben. Wir müssen also noch einen dieser Sterne entdecken Es wird angenommen, dass sie ziemlich groß waren und kurz nach ihrer Entstehung, sehr früh in der Geschichte des Universums, in massiven Supernovae explodierten.

Die Wirkung des Entfernens der Metalle von einem Stern würde stark davon abhängen, wie groß dieser Stern war.

Roter Zwerg: Ein kleiner, relativ kühler Stern wie ein Roter Zwerg unterliegt fast ausschließlich Reaktionen zwischen Protonen, Deuterium und Helium-3, um Helium-4 zu bilden. Das Entfernen von Metallen würde den Stern nur geringfügig leichter machen, sodass sich sein Kern geringfügig dekomprimieren und er dadurch geringfügig kühler werden würde.

Gelber Stern: Sterne wie die Sonne sind groß und heiß genug, um ihre Metalle in Fusionsprozessen zu verwenden, wenn auch nur sparsam. Wenn die Außerirdischen alle Metalle von der Sonne entfernen würden, würde sie etwa 2 % ihrer Masse verlieren und ein kleiner Zweig des Sternfusionsprozesses würde verschwinden. Wenn die Außerirdischen kontinuierlich alle Metalle von der Sonne entfernen würden, während sie gebildet wurden, würde dies dazu führen, dass die Sonne sehr leicht dunkler wird. Etwa 15 % der Fusionsereignisse, die in der Sonne stattfinden, verwenden eine der betroffenen Reaktionen, aber diese speziellen Reaktionen sind die letzten Schritte in einem längeren Prozess, der bereits einen großen Teil der Energie freigesetzt hat, die er produzieren wird. Außerdem wäre ein Teil des Materials, das in diesen Zweigen reagiert hätte, verfügbar, um in den typischeren Prozessen zu reagieren.

Eine andere Reihe von Prozessen, die ich im nächsten Abschnitt ausführlicher behandeln werde, würde vollständig verschwinden, was zu einem Verlust von ~ 1% der Sonnenfusion führen würde. Kurz gesagt, die Sonne würde sich sehr leicht verdunkeln, was keine massiven Auswirkungen auf uns hätte, aber messbar wäre und wahrscheinlich kleine, langfristige Auswirkungen auf das Klima haben würde.

Wikipedia hat ein schönes Diagramm der Prozesse, die in der Sonne ablaufen, wenn Sie neugierig sind.

Blaue Sterne: Heißere Sterne beziehen einen größeren Teil ihrer Energie aus einem Prozess namens Kohlenstoff-Stickstoff-Sauerstoff-Zyklus (CNO), der stärker temperaturabhängig ist als der Proton-Proton-Zyklus. Der CNO-Zyklus ist auf das Vorhandensein von Kohlenstoff-12 angewiesen, um als Katalysator für die Fusion von Protonen zu Helium (über Stickstoff und Sauerstoff) zu wirken. Die beiden Prozesse sind weitgehend unabhängig voneinander, sodass das Beenden des CNO-Zyklus keine zusätzlichen freisetzen würde Stoff, der im Proton-Proton-Zyklus reagiert. Wenn also alle Metalle von einem großen, heißen Stern entfernt würden, würde seine Energieproduktion dramatisch sinken. Ein Stern wie Sirius bezieht fast seine gesamte Energie aus dem CNO-Zyklus, sodass die Wärmeproduktion in seinem Kern enorm abnehmen würde.

Sobald das Kohlenstoff-12 entfernt wurde, würde es wahrscheinlich nach einer (langen) Zeit über den Triple-Alpha-Prozess wieder aufgefüllt, es sei denn, die Außerirdischen entfernten kontinuierlich alle Metalle vom Stern. Dieser Prozess ist in normalen Sternen extrem langsam, aber unter den seltsamen Bedingungen hoher Dichte, die hier herrschen würden, könnte er vorherrschender sein.

Andere Kommentare: Der Kern jedes Sterns ist völlig undurchlässig für elektromagnetische Strahlung, sodass jede Änderung der Wärmeerzeugung nicht sofort als Änderung der Helligkeit beobachtet werden würde. Es dauert beispielsweise etwa 100.000 Jahre, bis die Energie eines bestimmten Fusionsereignisses der Sonne entweicht. Stattdessen würde das Gleichgewicht zwischen thermischer Energie und Gravitationskontraktion gestört, und ein großer Stern würde sich erheblich zusammenziehen. Der Proton-Proton-Zyklus hängt linear von der Dichte ab, sodass seine Frequenz zunehmen würde, wenn sich der Kern des Sterns zusammenzieht. Schließlich würde sich ein neuer stabiler Zustand bilden, in dem der Stern kleiner, kühler und dichter wäre als zuvor.