Plasma und Sterne

Ich habe gelesen, dass die meisten Sterne hauptsächlich aus Plasma bestehen.

Meine Fragen in dieser Erklärung sind:

  1. Gibt es Sterne, die nicht aus Plasma bestehen?

  2. Zu wie viel Prozent bestehen Sterne aus Plasma?

Antworten (2)

Gibt es Sterne, die nicht aus Plasma bestehen?

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Plasma ist ein elektrisch neutrales Medium aus ungebundenen positiven und negativen Teilchen (dh die Gesamtladung eines Plasmas ist ungefähr null). Es ist wichtig anzumerken, dass die Teilchen zwar ungebunden sind, aber nicht „frei“ im Sinne, dass sie keine Kräfte erfahren. Wenn sich ein geladenes Teilchen bewegt, erzeugt es einen elektrischen Strom mit Magnetfeldern; Im Plasma beeinflusst die Bewegung eines geladenen Teilchens das allgemeine Feld, das durch die Bewegung anderer Ladungen erzeugt wird, und wird von diesem beeinflusst.

Weitere Details finden Sie auch unter diesem Link .

Ein grundlegender Effekt der Bewegung von Ladungen ist, dass elektromagnetische Strahlung entsteht, dh Licht und damit Sterne haben sicherlich Plasma, weil sie als Sterne bezeichnet werden, weil sie im Gegensatz zu Planeten stationäre Lichtquellen am Nachthimmel sind. Die Sonne im Zentrum des Sonnensystems ist ein Stern und ermöglicht es uns, die Zusammensetzung von Sternen zu studieren, einschließlich des offensichtlichen Plasmas.

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Unsere Sonne und alle anderen Sterne bestehen aus Plasma, ein Großteil des interstellaren Raums ist mit einem Plasma gefüllt, wenn auch einem sehr spärlichen, und auch der intergalaktische Raum.

[Beachten Sie, dass "alle anderen Sterne in diesem Wiki-Link nicht wirklich korrekt sind. siehe unten]

Sterne, die nicht vollständig aus Plasma bestehen, sind Neutronensterne :

Ein Neutronenstern ist der kollabierte Kern eines großen Sterns (10–29 Sonnenmassen). Neutronensterne sind die kleinsten und dichtesten bekannten Sterne. 1 Mit einem Radius in der Größenordnung von 10 km können sie jedoch eine etwa doppelt so große Masse wie die Sonne haben. Sie resultieren aus der Supernova-Explosion eines massereichen Sterns, kombiniert mit einem Gravitationskollaps, der den Kern über die Dichte von Weißen Zwergsternen hinaus auf die von Atomkernen komprimiert.

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Beobachtbare Neutronensterne sind sehr heiß und haben typischerweise eine Oberflächentemperatur um 6×10^5 K.

Sie sind komplexe Sterne .

Auch sehr große Sterne, die zu Supernovae werden , und im Allgemeinen hat das gesamte Spektrum in der Entwicklung von Sternen Sterne, die nicht vollständig aus Plasma bestehen.

Um sichtbare Sterne zu sein, müssen sie Licht aussenden, sodass ihre äußere Hülle aus Plasma bestehen muss.

Plasma in der äußeren Atmosphäre ist also notwendig, damit ein Stern am Nachthimmel sichtbar ist, aber es gibt Sterne, die nicht vollständig aus Plasma bestehen. Danke an DrunkenCodeMonkey fürs Fangen.

du fragst:

Zu wie viel Prozent bestehen Sterne aus Plasma?

Sie sind meistens Plasma , dh neutrale ionisierte Materie, sogar der Kern , wegen der sehr großen kinetischen Energien, die bei der Formation aus dem Urplasma aufgrund der Gravitationsanziehung gewonnen werden.

Der Kern der Sonne erstreckt sich vom Zentrum bis zu etwa 20–25 % des Sonnenradius. Es hat eine Dichte von bis zu 150 g/cm3 (etwa das 150-fache der Dichte von Wasser) und eine Temperatur von knapp 15,7 Millionen Kelvin (K). Im Gegensatz dazu beträgt die Oberflächentemperatur der Sonne etwa 5.800 K.

Diese sehr hohe Temperatur erlaubt es Kernen und Elektronen nicht, sich zu neutralen Atomen zu stabilisieren, und selbst bei dieser hohen Dichte ist der Kern ein Plasma. Die vorübergehende Bildung neutraler Kerne führt zu nachweisbaren Spektrallinien im Spektrum des Sterns, aber die Temperaturen sind so hoch, dass kein fester Kern entstehen kann. Die Menge an neutralen Atomen in einem Plasma ist sehr gering und wird durch die relevanten Gleichungen gesteuert , wie in den Kommentaren darauf hingewiesen wurde.

Die Planetenmassen kühlten weit genug ab, um einen festen Kern zu erhalten.

Sterne sind nicht alle Plasma; wären sie es, hätten wir keine Absorptionslinien in ihren Spektren (die im sichtbaren Bereich hauptsächlich durch neutrales oder nur teilweise ionisiertes Gas erzeugt werden).
@probably_someone, deshalb spreche ich von "stabilen Kernen", sie bilden sich und werden wieder in einen ionisierten Zustand versetzt.
Allerdings nicht alle - auf den äußeren Schichten von Sternen gibt es zum Beispiel eine kleine, aber signifikante Menge an neutralem Wasserstoff, wo wir die Lyman-, Balmer- und Paschen-Absorptionslinien für Wasserstoff in Sternspektren erhalten.
@probably_someone, aber wenn du die Zeilen bekommst, bedeutet das, dass sie die ganze Zeit aufgeregt und deexcited werden. Der Mechanismus gibt einen kleinen Teil des Lichts frei
Ja, aber die Lage des dynamischen Gleichgewichts ist so, dass eine nicht vernachlässigbare Menge an nicht angeregtem Gas vorhanden ist. Siehe die Saha-Gleichung, die diese Gleichgewichtsposition beschreibt: en.wikipedia.org/wiki/Saha_ionization_equation
@probably_someone dies geht auf die Dynamik des Plasmas ein, was nicht Teil der Frage ist, imo
Das tut es, aber nur, um Ihnen zu beweisen, dass Ihre Behauptungen falsch sind. Ich habe die folgende Frage bereits richtig beantwortet, ohne diese einzuführen.
@probably_someone Vielleicht. Aber das geht wirklich auf die Tatsache ein, dass Phasen der Materie nur eine Abstraktion sind. Ist eine leere Flasche voller Gas? Nicht wirklich. Es gibt auch eine winzige Menge Flüssigkeit (meistens Wasser, würde ich vermuten) - da sich einige Teile des Inhalts verflüssigen, andere wieder verdampfen. Aber wir müssen das normalerweise nicht berücksichtigen. Dasselbe gilt für Plasma. Wie viel Masse der Sonne kann im Vergleich zur Gesamtmasse des Plasmas im Durchschnitt als Nicht-Plasma angesehen werden? Ist es wichtig? Sicher, in der Sonnenspektroskopie. Das ist eines der Dinge, die dich zum Nachdenken anregen :)
Nun, ich erwähne es deshalb, weil die Sternspektroskopie buchstäblich eine der einzigen Möglichkeiten ist, wie wir überhaupt etwas über Sterne wissen. Auf diese Weise müssen wir immer berücksichtigen, dass das neutrale Gas vorhanden ist, und wir sehen es die ganze Zeit, wenn wir Spektren aufnehmen. In Bezug auf die Masse ist es also nicht viel, aber wenn Sie davon ausgehen, dass Sterne alle aus Plasma bestehen, wird der größte Teil der Astrophysik SEHR schnell SEHR verwirrend.
@probably_someone Schauen Sie, wenn sie neutral bleiben, werden Sie sie nicht im Spektrum sehen, sie müssen aufgeregt sein, sie zu sehen. Also ja, wenn man Wasserstofflinien sieht, weiß man, dass es Erregungen und Abregungen gibt, aber das wird sowieso mit den kinetischen Energieschwänzen der Plasmaionen und Elektronen passieren, selbst wenn es keine neutralen Atome an sich gibt, außer während der delta(t)-Zeit von Erregung und Entregung.
Man muss die Gleichungen verwenden, mit denen Sie verknüpft sind, um zu sehen, wie viel für ein Delta (t) in Abhängigkeit von Temperatur und Druck neutral ist.
Wasserstoff wird nicht ionisiert, um Balmer-Absorptionslinien zu erzeugen, er wird nur angeregt. An der Oberfläche der Sonne beträgt die Temperatur 5800 K und praktisch alle Gase sind neutral, aber sobald Sie ein wenig unter die Oberfläche gehen, steigt die Temperatur schnell über die ~1e4 K, die erforderlich sind, um praktisch den gesamten Wasserstoff ionisiert zu halten. Anna hat Recht, dass der Anteil an neutralem Gas im gesamten Stern extrem gering ist, und @probably_someone hat Recht, dass dieser extrem kleine Anteil in der Astronomie ziemlich wichtig ist. Jetzt umarmen.
Neutronensterne haben kein Plasma, nur dicht gepackte Neutronen und möglicherweise ein Quark-Gluon-"Plasma" im Kern. Weiße Zwerge haben kein Plasma und werden nicht durch Strahlungsdruck, sondern durch Elektronenentartungsdruck aufrechterhalten. Braune Zwerge können so kühl sein, dass es kein Plasma gibt, sondern nur überhitzte Gase.
@DrunkenCodeMonkey du hast recht. Ich werde bearbeiten
bearbeitete Korrektur, es gibt Sterne, die nicht vollständig aus Plasma bestehen @pela
@DrunkenCodeMonkey Der Großteil eines Neutronensterns liegt in Form einer Flüssigkeit vor, die zu etwa 98% aus Neutronen (nach Anzahl) und jeweils zu 1% aus Protonen und Elektronen besteht und daher als Plasma bezeichnet werden könnte. Weiße Zwerge können nur dann als Plasma bezeichnet werden, wenn sie relativ jung und heiß sind und aus positiv geladenen Kernen und entarteten Elektronen bestehen. Braune Zwerge unterscheiden sich nicht von Sternen darin, dass ihr Inneres fast vollständig aus Plasma besteht.
„Um sichtbare Sterne zu sein, müssen sie Licht aussenden, sodass ihre äußere Hülle aus Plasma bestehen muss.“ Was ist das für eine neue Physik?
Plasmen müssen nicht ausschließlich aus geladenen Teilchen bestehen, heiße Plasmen sind fast vollständig ionisiert, während kalte Plasmen hauptsächlich aus neutralen Teilchen bestehen. Die gesamte Sonne, sogar die Photosphäre, kann als Plasma beschrieben werden. Damit dies eine richtige Antwort ist, ist eine Berechnung der Debye-Abschirmlänge und ein Vergleich mit der Anzahldichte von Elektronen oder dem Plasmaparameter erforderlich. Die Definition eines Plasmas ist nicht nur, dass es ionisiert ist.

  1. Nein, ich denke, was hier gemeint ist, ist, dass alle Sterne neben viel Plasma auch ein bisschen neutrales Gas in der Nähe ihrer Ränder enthalten (daher kommen Absorptionslinien in ihren Spektren). Dies ist eine Mehrdeutigkeit im Englischen - „things are most this“ kann entweder „die meisten Dinge sind all dies“ oder „all things are most this“ bedeuten.

  2. Es ist schwer, einen Wert anzugeben, da er je nach Art des Sterns, der Umgebung und dem Zeitpunkt seines Lebens variiert, aber Sie können nicht wirklich falsch liegen, wenn Sie davon ausgehen, dass neutrale Gase nur einen winzigen Bruchteil der Gesamtmasse ausmachen.

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