Viata stelelor

stea-fierbinte

Cu reactiile termonucleare incepe a doua faza din viata stelei. Steaua este complet formata, nu se contracta si nu se dilata, fortele fiind in echilibru. De aici inainte steaua revarsa in mod constant aceeasi energie, care alimenteaza intreg sistemul ei de planete, iar aceasta se dezvolta la fel ca si semenele lor din sistemul solar, steaua indeplinind cu demnitate toate functiile Soarelui.

Evolutia stelei depinde de temperatura ei. Vom considera ca fierbinti stelele a caror temperatura la suprafata e mai mare decat aceea a soarelui (6 000 K) si ca reci stelele cu temperaturi mai mici decat a Soarelui la suprafata. Astfel, la stelele fierbinti avem temperaturi pana la 50 000 K, in timp ce la stelele reci ea poate cobori pana la 3 000 K.

De unde provin aceste temperaturi atat de deosebite ?

Din cauza maselor diferite. La o stea cu masa mai mare decat a Soarelui, ingramadirea fiind mai mare se ajunge la temperaturi mai mari si de aceea devine fierbinte, in timp ce la steaua cu masa modesta si temperaturile sunt ca atare, deci devine rece.

Stelele reci ard hidrogenul pe baza lantului proton mai lent, iar stelele fierbinti reusesc sa amorseze ciclul carbon mai pretentios, dar mai darnic, fiind mai rapid. Arderea hidrogenului are loc nu in toata masa stelei (ca un foc de paie), ci numai in centrul ei, unde se atinge temperatura necesara arderii. Aceasta parte este nucleul stelei, a carui masa reprezinta cam o zecime din masa stelei. Aici are loc o ardere lenta (ca a unui lemn de stejar, esenta tare) a hidrogenului care tine timp indelungat, dar diferit, dupa masa stelei.

La stelele masive arderea e mai activa, mai intensa, hidrogenul, desi in cantitate mai mare, se consuma mai repede, iar la cele mici, arderea lenta se extinde pe o perioda mai lunga. La stelele fierbinti arderea hidrogenului in nucleu are loc intre doua milioane si un miliard si jumatate de ani. La stelele ca Soarele si mai reci, aceasta faza tine pana la 12 miliarde de ani.

reactia-termonucleara-de-fuziune-intr-o-stea
Reactia de fuziune termonucleara intr-o stea

Aceasta este cea mai lunga faza din viata stelei, faza de echilibru afortelor sale, in care dimensiunile ei ca si energia pe care o revarsa raman aceleasi. Este faza in care se afla Soarele nostru.

Ce se intampla in acest timp cu tanarul sistem de planete al stelei ?

Planetele se contureaza si, printr-o asezare dupa densitati a materiei, se formeaza straturile solide si fluide, suprafata si atmosfera, toate in campul de radiatii al stelei.

Pe unele planete, unde conditiile sunt favorabile, exista o atmosera analoga cu cea terestra, umiditate suficienta si caldura care nu variaza prea mult (cum e pe Luna). La adapostul atmosferei care cerne radiatiile prea puternice ale stelei, materia anorganica poate sa evolueze spre cea organica, din care vor apare celulele vii si fiintele. Se deruleaza erele geologice, care produc vietatile pana la fiintele inteligente, capabile sa inteleaga legile materiei si sa modifice in folosul lor suprafata planetei pe care locuiesc.

Conditiile de mai sus enumerate sunt esentiale, dar viata e supusa si altor conditii.

Dupa ce steaua termina arderea hidrogenului in nucleul ei, acesta, transformat in heliu inceteaza sa emita energie, se stinge, nu inainte de a aprinde straturile invecinate de hidrogen. Ca si la lemnul aprins la un capat, arderea continua in straturi, dar pe intinderi mult mai mari, de unde mai multa energie impinsa spre exterior. Temperatura care a ramas constanta timp indelungat incepe sa creasca si ea, ca si fortele interne.

Fortele interne ajung sa le depaseasca pe cele gravifice si indelungata pace stabilita intre cele doua forte e compromisa. Fortele interne superioare trec la atac producand dilatarea stelei. Creste raza stelei, dar mai ales stralucirea ei. Pe masura arderii hidrogenului, nucleul de heliu al stelei creste, iar stralucirea ei poate deveni de o mie de ori mai mare. Steaua ajunge o stea gigantica.Aceasta faza de expansiune este a treia faza din viata stelei.

Hidrogenul din stea arde in continuare, pana la epuzare, cand steaua se transorma in stea de heliu. Si aici se termina in general arderea nucleara si odata cu ea si expansiunea stelei.

steaua-betelgeuse
Steaua gigantica Betelgeuse, una dintre cele mai mari stele din galaxia Calea Lactee, de o mie de ori mai mare decat Soarele

In cazul cand steaua este mai masiva decat Soarele, cu masa cel putin dublul celei solare, evolutia ei este mai bogata. Nucleul de heliu din centrul stelei este atat de masiv incat incepe sa se surpe sub povara propriei sale greutati. Un centimetru cub ajungand sa aiba o greutate de un kilogram, contractia rapida a nucleului poate asigura o temperatura de 140 milioane de grade, suficienta pentru a aprinde heliul spre a-l impacheta (cate trei nuclee cu ponderea patru) pentru a obtine carbon (avand ponderea 12) si o mare cantitate de energie. Aceasta stea va functiona ca un agregat cu doua motoare: arderea hidrogenului in straturi si arderea heliului in nucleul ei. Rezulta o mare eliberare de energie, deci o expansiune mai rapida a stelei.

Dupa epuzarea heliului in nucleu, acesta este format din carbon, iar arderea heliului continua in straturi, in urma arderii hidrogenului intr-un strat superior, carefurnizeaza heliul. Steaua isi incheie existenta ca o stea de carbon.

Daca steaua e mai masiva, ca si in cazul precedent, nucleul de carbon masiv se prabuseste la randul sau si poate ajunge la temperatura de amorsare a arderii carbonului carefurnizeaza oxigenul. Tinand seama de arderile anterioare care au trecut in straturi, steaua va avea 3 motoare in urmatoarea ordine:arderea carbonului in nucleu, arderea heliului, apoi mai spre exterior a hidrogenului in straturi. Ne putem inchipui marea cantitate de energie emisa de steaua care va sfarsi ca stea de oxigen.

La stele din ce in ce mai masive, dupa modelul de aici, reactiile termonucleare se succed in ordinea vazuta, ajungand pana la stea de fier. Dar sa retinem un fapt foarte important: o reactie nucleara nu se aprinde in mod automat din cea precedenta. Steaua daca e masiva, prin contractarea nucleului poate completa caldura necesara pentru a aprinde reactia urmatoare.

Deci nu fiecare stea isi epuzeaza continutul de energie pana la fier, ci pana unde e capabila sa aprinda reactiile succesive. Dupa masele lor, vom avea stele de hidrogen, de heliu, de carbon, de oxigen… de fier lasfarsitul arderilor nucleare.

E cert ca o stea masiva cu multiplele sale motoare va urniza cantitati enorme de energie care-i asigura o expansiune rapida, o crestere a stralucirii sale, care salta steaua in categoria supergiantelor.

Odata cu incetarea reactiilor termonucleare, inceteaza expansiunea stelei, deoarece fortele interne descresc si steaua culmineaza ca giganta sau supergiganta.aici se termina faza a treia a vietii stelei. Aceasta faza, scurta in raport cu cea de echilibru, are o durata doar de ordinul a catorva zeci de milioane de ani.

Gh. Chis, Uzina cosmos

Citeste si: Nasterea stelelor

Citeste si: Moartea stelelor

Anunțuri

Lasă un răspuns

Completează mai jos detaliile tale sau dă clic pe un icon pentru a te autentifica:

Logo WordPress.com

Comentezi folosind contul tău WordPress.com. Dezautentificare / Schimbă )

Poză Twitter

Comentezi folosind contul tău Twitter. Dezautentificare / Schimbă )

Fotografie Facebook

Comentezi folosind contul tău Facebook. Dezautentificare / Schimbă )

Fotografie Google+

Comentezi folosind contul tău Google+. Dezautentificare / Schimbă )

Conectare la %s