浙教版九年級 下演化的自然第2節(jié) 太陽系的形成和恒星的演化 全國獲獎

1目錄一、恒星的定義二、恒星演化的概念三、恒星演化的階段（一）、誕生（二）、中年期（三）、成熟期（四）、衰退期四、恒星演化形態(tài)及演化原因一恒星的定義

恒星由熾熱氣體組成的,能自己發(fā)光的球狀或類球狀天體.恒星都是氣體星球。晴朗無月的夜晚，一般人用肉眼大約可以看到6000多顆恒星。恒星并非不動，只是因為離我們實在太遠(yuǎn)，不借助于特殊工具和方法，很難發(fā)現(xiàn)它們在天上的位置變化，因此古代人把它們認(rèn)為是固定不動的星體，叫作恒星。二恒星的演化概念

我們可以把一顆恒星比做一個正在發(fā)展的生命體，它不斷地在自我發(fā)展與演化中。恒星演化就是一顆恒星誕生，成長成熟到衰老死亡的過程。恒星演化是十分緩慢的過程。天文學(xué)家根據(jù)對各種各樣的恒星的觀測和理論研究，弄清楚了恒星的一生是怎樣從孕育到誕生，再從成長到成熟，最后到衰老、死亡的整個過程。讓我們用太陽這顆離我們最近的恒星來演示這個過程。三、形成中的恒星和主序星1、恒星的前身是星際云或其中的一片星云。2、主序星是處于穩(wěn)定時期的恒星，內(nèi)部進(jìn)行著氫核聚變?yōu)楹ず说臒岷朔磻?yīng)。3、現(xiàn)在的太陽就是一顆主序星，太陽上的熱核反應(yīng)可持續(xù)100億年。2024/1/15四恒星演化階段之中年期

恒星在中年期成為主序星在五十憶年前剛形成的太陽并不穩(wěn)定，體積縮脹不定。在熱膨脹力和收縮力達(dá)到平衡時，太陽進(jìn)入穩(wěn)定期。此時太陽是一顆黃色的恒星，差不多就像我們現(xiàn)在看到的太陽。太陽進(jìn)入穩(wěn)定期后相當(dāng)穩(wěn)定的發(fā)出光和熱可以持續(xù)一百億年之久這期間占太陽一生中的90%,天文學(xué)家特稱為“主序星”時期太陽成為一顆黃色的主序星至今己有五十億年再過五十億年太陽度過一生的黃金歲月后將進(jìn)入晚年

恒星形成之后會落在赫羅圖的主星序的特定點上。小而冷的紅矮星會緩慢地燃燒氫，可能在此序列上停留數(shù)千億年，而大而熱的超巨星會在僅僅幾百萬年之后就離開主星序。像太陽這樣的中等恒星會在此序列上停留一百億年。太陽也位于主星序上，被認(rèn)為是處于中年期。在恒星燃燒完核心中的氫之后，就會離開主星序。六恒星演化階段之成熟期

成熟期時形成紅巨星，超巨星。

在形成幾百萬到幾千億年之后，恒星會消耗完核心中的氫。大質(zhì)量的恒星會比小質(zhì)量的恒星更快消耗完核心的氫。在消耗完核心中的氫之后，核心部分的核反應(yīng)會停止，而留下一個氦核。失去了抵抗重力的核反應(yīng)能量之后，恒星的外殼開始引力坍縮。核心的溫度和壓力像恒星形成過程中一樣升高，但是在一個更高的層次上。一旦核心的溫度達(dá)到了1億開氏度，核心就開始進(jìn)行氦聚變，重新通過核聚變產(chǎn)生能量來抵抗引力。恒星質(zhì)量不足以產(chǎn)生氦聚變的會釋放熱能，逐漸冷卻，成為白矮星。積熱的核心會造成恒星大幅膨脹，達(dá)到在其主星序階段的數(shù)百倍大小，成為紅巨星或超巨星。紅巨星階段會持續(xù)數(shù)百萬年，但是大部分紅巨星都是變星，不如主序星穩(wěn)定。

超巨星的質(zhì)量，體積和光度都比紅巨星大

七恒星演化階段之衰老期晚年到死亡以三種可能的冷態(tài)之一為終結(jié)：白矮星，中子星，黑洞。白矮星：白矮星（WhiteDwarf）是一種低光度、高密度、高溫度的恒星。也是一種很特殊的天體，它的體積小、亮度低，但質(zhì)量大、密度極高。它的密度在1000萬噸/立方米左右。因為它的顏色呈白色、體積比較矮小，因此被命名為白矮星。白矮星屬于演化到晚年期的恒星。恒星在演化后期，拋射出大量的物質(zhì)，經(jīng)過大量的質(zhì)量損失后，如果剩下的核的質(zhì)量小于1.44個太陽質(zhì)量，這顆恒星便可能演化成為白矮星。

你能將太陽的一生按時間順序排列嗎？紅巨星行星狀星云白矮星太陽太陽紅巨星行星狀星云白矮星八質(zhì)量較大恒星的一生星際云或其中的星云→主序星→紅巨星→中子星（脈沖星、冷卻發(fā)光發(fā)熱）→黑矮星（不發(fā)光、發(fā)熱）→新星或超新星（演變時的爆炸）2024/1/110九大質(zhì)量恒星的一生星際云或其中的星云→主序星→紅巨星→黑洞（密度極高、引力極大）→新星或超新星（正在爆炸）2024/1/111中子星：中子星是恒星演化到末期，經(jīng)由重力崩潰發(fā)生超新星爆炸之后，可能成為的少數(shù)終點之一。簡而言之，即質(zhì)量沒有達(dá)到可以形成黑洞的恒星（小于3.2倍太陽質(zhì)量）在壽命終結(jié)時塌縮形成的一種介于白矮星和黑洞之間的星體，其密度比地球上任何物質(zhì)密度大相當(dāng)多倍。中子星的密度為每立方厘米8×10的13次方克至2×10的15次方克之間黑洞：黑洞是由質(zhì)量足夠大的恒星在核聚變反應(yīng)的燃料耗盡而“死亡”后，發(fā)生引力坍縮產(chǎn)生的。黑洞的質(zhì)量極其巨大，而體積卻十分微小，它產(chǎn)生的引力場極為強勁，以至于任何物質(zhì)和輻射在進(jìn)入到黑洞的一個事件視界（臨界點）內(nèi)，便再無力逃脫，甚至目前已知的傳播速度最快的光（電磁波）也逃逸不出。黑洞大質(zhì)量恒星的演化大質(zhì)量恒星超紅巨星A超新星B中子星黑洞C1C2AC1C2B2024/1/114星云恒星紅巨星超新星黑洞中子星大質(zhì)量恒星的一生十恒星演化的原因

各種年齡的恒星內(nèi)部發(fā)生著各種熱核反應(yīng)；恒星演化過程中會發(fā)生一系列熱核反應(yīng)，輕元素逐漸向重元素轉(zhuǎn)化，逐漸改變恒星的成分，改變恒星的內(nèi)部狀態(tài)。并且，發(fā)生這些熱核反應(yīng)所需要的溫度也越來越高。

恒星內(nèi)部熱核反應(yīng)所產(chǎn)生的能量以對流、傳導(dǎo)和輻射三種方式傳輸出來。由于大多數(shù)恒星的物質(zhì)是氣態(tài)的，熱傳導(dǎo)作用不大，只有內(nèi)部極其致密的特殊恒星（例如白矮星），內(nèi)部熱傳導(dǎo)才比較顯著。大多數(shù)恒星內(nèi)部主要依靠輻射來傳輸核反應(yīng)產(chǎn)生的能量，傳輸?shù)乃俣认喈?dāng)慢，例如太陽把它深達(dá)70萬千米的中心處的能量傳輸?shù)奖砻?，需?000萬年。對流傳輸能量的速度比輻射快得多，但是不同質(zhì)量的恒星，對流層的位置和厚度很不一樣。主星序左上部的恒星，質(zhì)量大，中心區(qū)是小的對流核，外面是輻射包層。主星序中下部的恒星，質(zhì)量較小，內(nèi)部輻射層很厚，僅表面有較薄的對流層。主星序右下部的恒星，質(zhì)量很小，整個恒星是對流的。恒星