Ankündigung

Einklappen
Keine Ankündigung bisher.

Schalenbrennen

Einklappen
X
  • Filter
  • Zeit
  • Anzeigen
Alles löschen
neue Beiträge

  • Schalenbrennen

    Ich habe folgenden interessanten artikel entdeckt:
    Zitat aus einem wissenschaftlichen Artikel
    [/b]Einen außergewöhnlichen Sternennebel hat der Tübinger Astronom Dr. Thomas Rauch im Juli dieses Jahres entdeckt. Während seiner Teleskopaufnahmen in Chile fand der Forscher an Abell 43, einem etwa 15.000 Jahre alten Planetarischen Nebel, eine fußballähnliche Struktur. Mehrere Fünf- und Sechsecke überziehen wie ein Netzwerk die äußerste Schicht der riesigen Gaskugel. Wie es zu dieser ausgefallenen Form kam, soll nun genauer erforscht werden.

    Alle Sterne machen in ihrem Leben die gleiche Entwicklung durch. Zunächst bestehen sie fast ausschließlich aus Wasserstoff. Durch den äußeren Druck auf den Kern steigt dessen Temperatur. In der Folge entzündet sich der Wasserstoff, eine nukleare Energieerzeugung entsteht. Da der Wasserstoff im Zentrum nach einer gewissen Brenndauer weitgehend verbraucht ist, wandert das sogenannte Wasserstoffschalenbrennen immer weiter nach außen, vom eigentlichen Kern des Sterns weg. Im Kern des Sterns findet dann ein zentrales Heliumbrennen, später ebenfalls ein Heliumschalenbrennen statt.

    Durch die Verbrennungsvorgänge nimmt der Durchmesser des Sterns zu. Im Hertzsprung-Russell-Diagramm, einem Graphen, dessen Querachse die Temperatur und dessen Längsachse die Masse des Sterns angibt, entwickelt sich der Stern von der sogenannten Hauptreihe in das Gebiet der "Roten Riesen". Die Kurve, die er hierbei beschreibt, nennt man Asymptotischen Riesenast.

    Auf seinem Entwicklungsweg zum roten Riesen weht nur ein verhältnismäßig schwacher stellarer Wind, der AGB-Wind (Asymptotic Giant Branch-Wind, ca. 10 km/sek.). Das Schalenbrennen dringt nur langsam nach außen vor. Kurz bevor die Schalen die Sternoberfläche erreichen, verläßt der Stern den Asymptotischen Riesenast. Im stellaren Kern, der nun "Weißer Zwerg" genannt wird, steigt die Temperatur an. Bei einer Effektivtemperatur (Teff) von über 20.000 Kelvin (0 Kelvin = -273°C) erreichen die vom Stern emittierten UV-Photonen Energien von über 13,6 eV(Elektronen-Volt). Diese Energie reicht aus, um den stellaren Nebel, d.h. die den Kern umgebenden Teilchen, zum Leuchten zu bringen. Der Beobachter sieht einen leuchtenden Ring um den meist leuchtschwächeren Zentralstern. Doch nur bei etwa 10 % der bekannten Planetarischen Nebel tritt der hier beschriebene "ideale" Nebel auf.

    Abell 43 gehört zu den übrigen 90 %. Bei ihm sieht man nicht einen gleichmäßigen Nebelring, sondern die bereits erwähnten Fünf- und Sechsecke. Eine mögliche Erklärung für die auffällige Oberflächenstruktur gibt Dr. Rauch. Er vermutet, daß ein schnellerer Zentralsternwind mit etwa 2000 km/sek. von innen auf den wesentlich langsameren AGB-Wind trifft. Unter dem entstehenden Druck werfen sich in den Nebelschalen Blasen auf. Wie bei mehreren Seifenblasen, die aneinander haften, entstehen an den Schnittstellen der einzelnen Blasen mehreckige Formen, die wir als Fünf- und Sechsecke wahrnehmen.

    Diese Deutung ist aber nur eine von vielen möglichen. Bei einer genaueren Untersuchung soll deshalb die Expansionsgeschwindigkeit der Oberfläche gemessen werden und zusammen mit den Direktaufnahmen mit einem dreidimensionalen hydrodynamischen Modell verglichen werden. Nur so könnte eine wirklich verläßliche Erklärung für die Entstehung der Abell-43-Struktur gefunden werden.
    [/b]
    Meine Frage hierzu lautet nun: Warum brennt die Sonne schalenweise von innen nach außen ab? Auf der Sonne gibt es doch auch Konvektionsströme, die zur Temperaturhomogenisierung führen. Außerdem dachte ich, dass zunächst der ganze Wasserstoff zu Helium fusioniert wird, bevor es zur Heliumfusion kommt. Hier fängt es aber schon während des Wasserstoffschalenbrennens statt.
    Durch die Volumenzunahme nimmt ja auch der Innendruck ab. Ich dachte gerade das sei es, was den Fusionsofen in Gang hält. Irgendwie erscheint mir das Ganze nicht so recht logisch. Wer kann mir helfen?
    lebt lange und in Frieden
    Krieg macht hässlich!

  • #2
    Ich würde sagen daß doch der Druck die Lösung des Problems ist.

    Wenn die Fusion startet, tut sie das im Zentrum, wo Hitze und Druck ausreichend groß sind und "frisst" sich dann langsam nach außen, Also gibts innen drin zuerst Helium usw.

    Die Volumenzunahme würde ich als Begleitumstand der Umwandlungsprozesse sehen, also am Anfang wenns quasi nur H2 ist, istr der Stern klein, je mehr He dann entstanden ist, umso voluminöser ist der Sterrn usw. Dabei dürften aber Temperatur und Hitze im Tiefenkern eher steigen als fallen, da muß man ja auch das größere Atomgewicht der neuen Moleküle usw miteinbeziehen...

    Und daß die äußerste Schale immer als letzte in die Fusionsprozesse eintritt ist ja auch klar, denn hier ist Druck und Temperatur erst zeitverzögert wirksam, bzw der Druck so niedrig, daß durch die Temperatur der benötigte Druck herabgesetzt wird so daß die Fusion verzögert einsetzt. Im endeffekt so spät, daß die Schale zu leicht wird um den Kerndruck auszuhalten....den Rest kennst du ja schon

    Ich hoffe man konnte mir folgen
    »We do sincerely hope you'll all enjoy the show, and please remember people, that no matter who you are, and what you do to live, thrive and survive, there are still some things that make us all the same. You, me, them, everybody!«

    Kommentar


    • #3
      Die ganze Sache ist ein wenig komplizierter. Zunächst einmal ist es nicht der gesamte Stern, der sich aufbläht, sondern nur die äußeren Schalen. Der Kern zieht sich sogar zusammen. Um die Heliumfusion zu starten muss der Druck größer sein oder besser formuliert: Die Schwerkraft übersteigt zunächst den druck, der von innen wirkt und lässt so den Kern kollabieren, bis der Druck durch die Heliumfusion wieder groß genug ist. Helium ist ja kompakter, als Wasserstoff, also ist auch der eingenommene Raum kleiner.
      Die äußeren Schalen habe zu Beginn ja "nur" 6.000 K. Da aber die Fusion sukzessive nach außen vordringt, steigt dort auch die Hitze an. Mit der Hitze steigt die Fusionsrate und mit der Fusion kommt der höhere Druck. Da dort aber weniger "Auflast" ist, als im Kern, kann sich die Materie stärker bewegen. Da sie nicht weiter nach innen kann, dehnt sie sich nach außen aus. Darum steigt das Volumen bis zum roten Riesen. Wenn das Schalenbrennen die äußeren Bereiche erreicht hat, hat sich die Materie dort so sehr ausgedünnt, dass der Blick nach innen frei wird, bzw, dass man quasi nur noch das Innere sieht (wenn ich das richtig deute). Deshalb wird der Stern auch plötzlich vom Roten Riesen zum Weißen Zwerg.

      Warum wir 5- bis 6-Ecke wahrnehmen versteh ich aber nicht so ganz. Das ganze ist ja eigentlich dreidimensional und irgendwo hinter den Materielücken müsste sich doch auch andere Materie befinden... hm
      Für meine Königin, die so reich wäre, wenn es sie nicht gäbe ;)
      endars Katze sagt: “nur geradeaus” Rover Over
      Klickt für Bananen!
      Der süßeste Mensch der Welt terra.planeten.ch

      Kommentar


      • #4
        Ja, also nochmal in die Bresche spring..

        Also das gebildete Helium ist eben schwerer als der Wasserstoff und wird dadurch über lange Zeiträume im Kern angereichert, während sich der Wasserstoff um diesen He-Kern ansammelt...der Kern aus He wird mit der Zeit immer größer und wenn sich genung Helium angesammelt hat wird der Gravitationsdruck, den der Helium auf sich selbst erzeugt so groß, das das Helium beginnt zu fusionieren...das ändert aber nix an der Schale, die Wasserstoff verbrennt...dort wird immer weiter Helium gebildet, der in den Heliumkern abfließt.

        Natürlich ist das nicht der WEisheit letzter Schluss, die beim Heliumbrennen gebildeten Höherwertigen Kerne werden sich wiederrum im Kern des Heliumkerns anreichern und nach einer gewissen Zeit wird der Helium-"Kern" eben auch zu einer Helium-"Schale", da der Kern dann vor allem aus Beryllium besteht...so geht das immer weiter und es bilden sich immer mehr Schalen..in den grö´ßten Sternen bis zu der Schale, in der Eisen gebildet wird!

        Aber was die Fußbälle angeht....faszinierend!
        "Also wahrscheinlich werde ich heute abend defnitiv nicht zurückschreiben können..."
        "Da werd' ich vielleicht wahrscheinlich ganz sicher möglicherweise definitiv mit klarkommen."

        Member der NO-Connection!!

        Kommentar


        • #5
          Beryllium also? Vielleicht gibts da auch ein paar hübsche Berylle. Aquamarine gehören da ja auch dazu, aber wohl sehr unwahrscheinlich, dass sich sowas in ner Sonne bildet
          Für meine Königin, die so reich wäre, wenn es sie nicht gäbe ;)
          endars Katze sagt: “nur geradeaus” Rover Over
          Klickt für Bananen!
          Der süßeste Mensch der Welt terra.planeten.ch

          Kommentar


          • #6
            Yupp, zumindest im Inneren der Sonne sind die Temperaturen wohl so groß, das sich keine Bindungen ausbilden können.

            In der Atmosphäre ist das vielleicht schon was anderes, da herrschen um die 5000°C...
            "Also wahrscheinlich werde ich heute abend defnitiv nicht zurückschreiben können..."
            "Da werd' ich vielleicht wahrscheinlich ganz sicher möglicherweise definitiv mit klarkommen."

            Member der NO-Connection!!

            Kommentar


            • #7
              Original geschrieben von Spocky
              Beryllium also? Vielleicht gibts da auch ein paar hübsche Berylle. Aquamarine gehören da ja auch dazu,
              Beryllium kann ja gut sein, weiß nicht wie da die Verdunstungspunkte sind. Aber Berylle dürften wie nahezu alle Edel/Haldedelsteien Hitzeunbeständig sein. Da bleibe von den schönen Klunkern nach wenigen Sekunden nix mehr über
              »We do sincerely hope you'll all enjoy the show, and please remember people, that no matter who you are, and what you do to live, thrive and survive, there are still some things that make us all the same. You, me, them, everybody!«

              Kommentar

              Lädt...
              X