Давление в центре звезды

Содержание (план)
Рис. 71. К вычислению давления в центре звезды
Основные статьи: Солнце, Характеристики звезды
Содержание (план)

Можно утверждать, что звёзды очень стабильные обра­зования (переменность почти всегда поверхностный эффект, кроме того, время существования звезды как переменной ма­ло). Во всяком случае, геологические данные говорят о том, что за последние 2 млрд лет светимость Солнца менялась не более чем на 5%.

Поскольку звезды — стабильные образования, давление в каждой точке должно компенсироваться весом вышележащих слоёв с большой точностью. Очевидно, что разность давлений в каждом слое должна быть направлена наружу, т. е. давле­ние, как и температура, возрастает к центру.

Загрузка...

Рассмотрим небольшой элемент газа, ограниченный двумя сферическими поверхностями радиусами k1 и k2 (r1r2 << r2) и цилиндром площадью основания S (рис. 71). На этот цилиндр действует сила, равная:

Fд = p1Sp2S = (p1p2)S,

где p1 и p2 — давления соответственно на уровнях верхнего и нижнего оснований цилиндра.

Поскольку p1 > p2, ясно, что сила, действую­щая на элемент газа, направлена наружу. Эта сила уравновешивается силой тяжести, которая по закону всемирного тяготения равна:

Fт = GMr / r2,

где r = (r1 + r2) / 2; Mr — масса вещества внутри сфе­ры радиусом r; ρ — плотность вещества внутри цилиндра; V = S(r2r1) — объем цилиндра (знак «-» пока­зывает, что сила направлена к центру звезды). Приравнивая обе силы, получаем

(p1p2) / (r2r1) = GMrρ / r2. Материал с сайта http://wikiwhat.ru

Это уравнение называется уравнением гидростатического равновесия. Чтобы представить себе давление в центре звез­ды, примем, что r2 = R, Mr = M* (индекс «*» показывает, что ве­личина относится к звезде в целом), p2 = 0 (поверхность звез­ды), r1 = 0, p1 = pц (центр звезды). Для плотности примем её сред­нее значение ρ = ρ̅ = M* / (4/3πR3). Подставив эти величины в преды­дущую формулу, получим

pц = GM*ρ̅ / R.

Для Солнца это выражение даёт значение центрального дав­ления, равное 2 • 1012 Па.

Картинки (фото, рисунки)

  • Рис. 71. К вычислению давления в центре звезды
На этой странице материал по темам:
  • Методы определения температуры звезд

  • Давоение в центре звезды в

  • Назовите основные параметры звезд и связанные с ними

  • Конечные этапы эволюции звёзд

  • В каком случае свечение звезды обусловлено ее гравитационным сжатием

Материал с сайта http://WikiWhat.ru