Woraus besteht der Kern der Sonne?

Die offensichtliche Antwort ist Wasserstoff- und Heliumplasma, aber die Kernfusion kann auch schwerere Elemente erzeugen. Sind diese schwereren Elemente ein wesentlicher Teil des Kerns?

Wie in dmckees Antwort gesagt, nein, der Kern der Sonne ist viel zu kühl (ca. 15.000.000 K), um etwas anderes als Wasserstoff zu Helium zu verbrennen. Der Triple-Alpha-Prozess , der Helium in Kohlenstoff umwandelt, setzt je nach Dichte erst bei etwa 80 000 000 K ein.

Allerdings verändert der CNO-Zyklus die internen Häufigkeiten nur geringfügig. Das heißt, der CNO-Zyklus ist ein katalytischer Prozess, sodass die Häufigkeit dieser Elemente auf die Werte getrieben wird, bei denen die Reaktion mit einer Gleichgewichtsgeschwindigkeit abläuft. Ein Blick auf ein Sonnenmodell, das ich herumliegen habe, führt zu einer etwa 10%igen Erhöhung der zentralen Stickstoffhäufigkeit und einer entsprechenden Verringerung der Kohlenstoff- und Stickstoffhäufigkeiten.

Sinken die schwereren Elemente auf den „Boden“ des Kerns, wie es Eisen während der Planetenbildung getan hat?

Eigentlich ja, das tun sie! Wir bezeichnen diese Prozesse als atomare Diffusion . Diejenige, an die Sie denken, ist als gravitatives Absetzen bekannt . Kurz gesagt, ja, schwerere Elemente "sinken" zur Mitte hin. Dieser Prozess dauert lange, bis er einen bedeutenden Unterschied macht: Milliarden von Jahren. Für die Metalle ist es nicht wichtig, aber es ist tatsächlich wichtig für die Heliumhäufigkeiten. Mitte der 1990er Jahre gab es eine kleine Revolution, als dieser Effekt zum ersten Mal berücksichtigt wurde, und er führte zu einer viel besseren Anpassung von Sonnenmodellen in Bezug auf helioseismische Beobachtungen.

Vermutlich hätte sie während der Entstehung der Sonne schwere Elemente angesammelt, die von früheren Sternengenerationen hergestellt wurden - wird dies nur der Mischung hinzugefügt?

Sie haben völlig Recht: Die ursprüngliche Zusammensetzung der Sonne spiegelte die des Nebels wider, aus dem sie geboren wurde, der selbst ein Produkt eines oder mehrerer Sterne war, die ihr vorausgingen. Es wird erwartet, dass die ursprüngliche Mischung vollständig gemischt ist, bevor ein Stern beginnt, Wasserstoff zu Helium zu verbrennen. Der Grund dafür ist, dass der Stern (oder zumindest unsere Modelle) eine Phase durchläuft, in der der gesamte Stern konvektiv ist, sodass alles aufgewühlt und homogenisiert wird.

Hier eine Füllantwort, bis einer unserer Experten dazu kommt, uns ein detaillierteres Bild zu geben.

Die kurze Antwort bleibt „Wasserstoff und Helium“, plus das, womit jede Metallizität des Sterns begann.

Der Grund dafür ist, dass bei den Temperaturen des Sonnenkerns die Produktion der nächsten stabilen Stufe (Kohlenstoff) um viele Größenordnungen langsamer ist als die Heliumproduktion. Viele.

Derzeit werden Dichte und Temperatur des Kerns durch den Energieeintrag der Heliumproduktion und den Energieverlustmechanismus des Strahlungstransports reguliert. Wenn die Energieproduktion aus der Wasserstoffverbrennung nachlässt, zieht sich der Kern zusammen und erwärmt sich, wodurch die Energieproduktion wieder ansteigt. Wenn der Wasserstoff effektiv aufgebraucht ist, wird diese Kontraktion und Erwärmung fortgesetzt, bis er heiß genug für den dreifachen Alpha-Zyklus ist, und die Kohlenstoffproduktion beginnt ernsthaft.

Siehe die Antworten auf Was bewirkt, dass die Dimensionen eines Sterns zunehmen, wenn sein Wasserstoffbrennstoff erschöpft ist? für weitere quantitative Daten zu diesen Prozessen.