Молекулы в звездах

редактировать
Смотрите также: Звездная химия

Звездные молекулы - это молекулы, которые существуют или образуются в звездах. Такие образования могут иметь место, когда температура достаточно низкая для образования молекул - обычно около 6000 К или ниже. В противном случае звездное вещество ограничивается атомами ( химическими элементами ) в форме газа или - при очень высоких температурах - плазмы.

СОДЕРЖАНИЕ

  • 1 Справочная информация
  • 2 Доказательства и исследования
    • 2.1 Лабораторные измерения
    • 2.2 Модельная атмосфера
  • 3 Применение
  • 4 Обнаружение
  • 5 ссылки

Задний план

Материя состоит из атомов (образованных протонами и другими субатомными частицами ). Когда окружающая среда правильная, атомы могут объединяться и образовывать молекулы, из которых складывается большинство материалов, изучаемых в материаловедении. Но определенные среды, такие как высокие температуры, не позволяют атомам образовывать молекулы. Звезды имеют очень высокие температуры, в первую очередь внутри, поэтому в звездах образуется мало молекул. По этой причине типичному химику (изучающему атомы и молекулы) нечего было бы изучать на звезде, поэтому звезды лучше объясняются астрофизиками или астрохимиками. Однако низкое содержание молекул в звездах вовсе не означает отсутствие молекул.

К середине 18 века ученые предположили, что источником солнечного света было накаливание, а не горение.

Доказательства и исследования

Хотя Солнце - звезда, его фотосфера имеет достаточно низкую температуру 6000 К (5730 ° C; 10340 ° F), и поэтому молекулы могут образовываться. Вода была обнаружена на Солнце, и есть свидетельства наличия H 2 в атмосферах звезд белых карликов.

Более холодные звезды включают спектры полос поглощения, характерные для молекул. Подобные полосы поглощения обнаруживаются в солнечных пятнах, которые являются более прохладными участками Солнца. Молекулы, найденные в ВС включают MGH, ЦД, ФЭ, CRH, NaH, ОН, SiH, VO, и TiO. Другие включают CN CH, MgF, NH, C 2, SrF, монооксид циркония, YO, ScO, BH.

Звезды большинства типов могут содержать молекулы, даже категорию Ара класса А звезда. Только самые горячие звезды классов O, B и A не имеют обнаруживаемых молекул. Также богатые углеродом белые карлики, хотя и очень горячие, имеют спектральные линии C 2 и CH.

Лабораторные измерения

Измерения простых молекул, которые можно найти в звездах, выполняются в лабораториях для определения длин волн спектральных линий. Также важно измерить энергию диссоциации и силы осцилляторов (насколько сильно молекула взаимодействует с электромагнитным излучением). Эти измерения вводятся в формулу, которая позволяет рассчитать спектр при различных условиях давления и температуры. Однако антропогенные условия часто отличаются от условий в звездах, потому что трудно достичь температуры, а также маловероятно локальное тепловое равновесие, которое наблюдается в звездах. Точность значений силы осцилляторов и фактического измерения энергии диссоциации обычно является приблизительной.

Модельная атмосфера

Численная модель атмосферы звезды рассчитает давление и температуру на разных глубинах и может предсказать спектр для различных концентраций элементов.

Заявление

Молекулы в звездах можно использовать для определения некоторых характеристик звезды. Изотопный состав можно определить, наблюдая линии в молекулярном спектре. Разные массы разных изотопов вызывают значительные различия в частотах вибрации и вращения. Во-вторых, можно определить температуру, поскольку температура изменит количество молекул в различных колебательных и вращательных состояниях. Некоторые молекулы чувствительны к соотношению элементов и поэтому указывают на элементный состав звезды. Различные молекулы характерны для разных типов звезд и используются для их классификации. Поскольку может быть множество спектральных линий разной силы, можно определить условия на разных глубинах звезды. Эти условия включают температуру и скорость к наблюдателю или от него.

Спектр молекул имеет преимущества перед атомными спектральными линиями, поскольку атомные линии часто бывают очень сильными и поэтому исходят только из высоких слоев атмосферы. Также профиль атомной спектральной линии может быть искажен из-за изотопов или наложения других спектральных линий. Молекулярный спектр гораздо более чувствителен к температуре, чем атомные линии.

Обнаружение

В атмосферах звезд обнаружены следующие молекулы:

Двухатомные молекулы в звездах
Молекула Обозначение
AlH Моногидрид алюминия
AlO Окись алюминия
C 2 Двухатомный углерод
CH Карбин
CN Цианид
CO Монооксид углерода
CaCl Хлорид кальция
CaH Моногидрид кальция
CeH Моногидрид церия
Исполнительный директор Монооксид церия
CoH Гидрид кобальта
CrH Гидрид хрома
CuH Гидрид меди
FeH Гидрид железа
HCl Хлористый водород
ВЧ Фтористый водород
H 2 Молекулярный водород
ЛаО Оксид лантана
MgH Моногидрид магния
MgO Оксид магния
NH Имидоген
Национальные институты здравоохранения США Никель гидрид
ОЙ Гидроксид
ScO Оксид скандия
SiH Моногидрид кремния
SiO Оксид кремния
TiO Оксид титана
VO Оксид ванадия
ЭЙ Оксид иттрия
ZnH Гидрид цинка
ZrO Оксид циркония
Трехатомные молекулы в звездах
Молекула Обозначение
C 3
HCN Цианистый водород
C 2 H Этинильный радикал
CO 2 Углекислый газ
SiC 2 Дикарбид кремния
CaNC Изоцианид кальция
CaOH Гидроксид кальция
H 2 O Воды
Четырехатомные молекулы в звездах
Молекула Обозначение
С 2 Н 2 Ацетилен
Пятиатомные молекулы в звездах
Молекула Обозначение
CH 4 Метан

Рекомендации

Последняя правка сделана 2023-04-05 05:09:36
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте