Образуют ли такие элементы, как магний и сера, слой внутри массивных звезд?

Для проэволюционировавшей массивной звезды задействованы такие элементы, как водород, гелий, углерод, кислород, магний... железо, но, судя по картинке ниже, не видно слоя магниевой термоядерной оболочки. Так может ли магний образовать термоядерную оболочку?

введите описание изображения здесь

изображение предоставлено: Обсерватория Близнецов/NSF/C.Aspin

Вся картина (чрезмерно) упрощена в научно-популярных описаниях процесса. В частности, многие из этих областей горения достаточно турбулентны, происходит перемешивание и т.д. Красивое аккуратное изображение лука больше похоже на схему. Но ваш вопрос по-прежнему актуален с точки зрения того, имеют ли области горения Mg или S особую идентичность.
Что сказал профРоб. Кроме того, на этой диаграмме создается впечатление, что все слои оболочки имеют одинаковую толщину (на самом деле это не так), и она не указывает на вовлеченные временные масштабы, которые постепенно становятся короче по мере увеличения температуры горения. В этом ответе я даю приблизительное время в Википедии для звезды с массой 25 солнечных: astronomy.stackexchange.com/a/41415/16685

Ответы (1)

Магний не имеет собственной термоядерной оболочки внутри звезд.

Если вы посмотрите на Энергии ядерной связи на нуклон (NBE) элементов, вы заметите одну тенденцию: большинство элементов, образующих оболочку, локально имеют более высокое значение NBE.

Энергия связи ядра — это минимальная энергия, необходимая для разборки ядра атома на составляющие его протоны и нейтроны, известные под общим названием нуклоны. Энергия связи всегда является положительным числом, так как ядро ​​должно получить энергию, чтобы нуклоны разошлись.

Следовательно, элементы, образующие оболочки, имеют устойчивое ядро ​​и трудно горят.

В периодической таблице элементов ряд легких элементов от водорода до натрия обычно демонстрирует увеличение энергии связи на нуклон по мере увеличения атомной массы. Это увеличение вызвано увеличением сил, приходящихся на нуклон в ядре, поскольку каждый дополнительный нуклон притягивается другими соседними нуклонами и, таким образом, более тесно связан с целым. Гелий-4 и кислород-16 являются особенно стабильными исключениями из этой тенденции (см. рисунок справа). Это потому, что они вдвойне магические, а это означает, что их протоны и нейтроны заполняют соответствующие ядерные оболочки.

Ядерная энергия связи

За областью увеличения энергии связи следует область относительной стабильности (насыщения) в последовательности от магния до ксенона. В этой области ядро ​​стало достаточно большим, чтобы ядерные силы больше не полностью эффективно распространялись по его ширине. Притягивающие ядерные силы в этой области по мере увеличения атомной массы почти уравновешиваются отталкивающими электромагнитными силами между протонами по мере увеличения атомного номера.

Ядро этих элементов (включая магний) не столь стабильно. Он распался бы на ядро ​​с меньшим атомным номером в отсутствие достаточной энергии. Но если обеспечена достаточная энергия, она легко сгорит в высший элемент. Как только начинается горение C, O и Ne, это запускает цепочку реакций:

Сжигание углерода

Тяжелые элементы, такие как магний, легко сгорают внутри оболочек углерода, кислорода и неона.

Луковая модель

Вот некоторые источники:

  1. Нуклеосинтез
  2. Ядерная энергия связи
Что касается высокотемпературных реакций горения (начиная с неона), а также энергий связи, вам также необходимо учитывать энергию, потребляемую фоторасщеплением, как описано здесь: astronomy.stackexchange.com/a/36725/16685 .
Образуют ли такие элементы, как магний и сера, слой внутри массивных звезд?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v