Химический состав зв зд Химический состав зв зд По мере повышения температуры состав частиц, способныхсуществовать в атмосфере звезды,конечно, упрощается. Спектральныйанализ зв зд классов О, B, A температура от 50 000 до 000 С показывает в их атмосферах линииионизированных водорода и гелия и ионыметаллов, в классе К 5000 С обнаруживаются уже радикалы, а в классеМ 3800 С - даже молекулы оксидов.В таблице 1 указаны более подробносоотношения между отдельными элементами, встречающимися в одном иззв здных классов, именно в классе В. т а б л и ц а 1Скорпиона x -Персея g -Пегаса Водород 8700 Гелий 1290 Углерод 2,0 1,5 3,3 Азот 3,1 1,7 0,9 Кислород 11,0 9,0 3,7 Фтор 0,028 Неон 4,5 3,4 4,65 Магний 0,46 0,49 0,76 Алюминий 0,032 0,05 0,005 Кремний 0,75 0,77 0,094 Фосфор 0,0028 Сера 0,25 0,55 Хлор 0,014 Аргон 0,07 В таблице 1 указаныотносительные числа.
Это значит, что, например, в звезде g - Пегаса на 8700 атомовводорода приходится 1290 атомов гелия, 0,9 атомов азота и т.д. В списке звезд первых четырех классов преобладают линииводорода и гелия, но по мере понижения температуры появляются линии другихэлементов и даже линии, указывающие на существование соединений.
Эти соединенияеще очень просты. Это оксиды циркония, титана класс М , а также радикалы CH,OH, NH, CH2, C2, C3, СаН и др. Наружные слои звездсостоят главным образом из водорода всреднем на 10 000 атомов водорода приходится около 1000 атомов гелия, 5 атомовкислорода и менее одного атома других элементов.
Существуют звезды, имеющие повышенное содержание того илииного элемента. Так, известны звезды с по повышенным содержанием кремния кремниевые звезды, звезды, в которых много железа железные звезды, марганца марганцевые, углерода углеродные и т. п. Звезды с аномальным составомэлементов довольно разнообразны. В молодых звездах типа красных гигантовобнаружено повышенное содержание тяжелых элементов.
В одной из них найденоповышенное содержание молибдена, в 26 раз превышающее его содержание вСолнце. Вообще говоря, содержаниеэлементов, атомы которых имеют массу, большую массы атома гелия, постепенноуменьшается по мере старения звезды. Вместе с тем, химический состав звездызависит и от местонахождения звезды в галактике.
В старых звездах сферической частигалактики содержится немного атомов тяжелых элементов, а в той части, котораяобразует своеобразные периферические спиральные рукава галактики, и в ее плоскойчасти имеются звезды, относительно богатые тяжелыми элементами. Именно в этихчастях и возникают новые звезды. Поэтому можно связать наличие тяжелыхэлементов с особенностями химической эволюции, характеризующей жизнь звезды. Химический состав звезды отражает влияние двух факторов природы межзвездной среды и тех ядерных реакций, которые развиваются в звезде втечение ее жизни.
Начальный состав звезды близок к составу межзвездной материи- газо-пылевого облака, из котороговозникла звезда. Газо-пылевое облако не везде одинаково. Вполне возможно, чтозвезда, появившаяся в определенном месте вселенной, окажется, например, болеебогатой тяжелыми элементами, чем та, которая возникла в ином месте. Спектральное исследование состава звезд требует учетамножества факторов, к ним относятся силы тяжести, температура, магнитные поля ит. п. Но даже при выполнении всех правил исследования все же данные кажутсянеполными ведь спектральный анализ относится к внешним, поверхностным слоямзвезды.
Что происходит в недрах этих далеких объектов, как будто недоступно дляизучения. Однако опыт показал, что в спектрах звезд обнаруживаются явныепризнаки наличия тех элементов, которые являются продуктами ядерных реакций барий, технеций, цирконий и могут образоваться только в глубинах звезды. Отсюда следует, что звездное вещество подвергается процессам перемешивания.
Сточки зрения физика, совместить перемешивание с равновесием своей огромноймассы звездного вещества довольно трудно, но для химика данные спектроскопиипредставляют бесценный материал, так как они позволяют сделать обоснованныепредположения о ходе ядерных реакций в недрах космических тел. Анализ шаровыхскоплений звезд в той части Галактики, которая отвечает наиболее старым звездам, показывает пониженное содержаниетяжелых металлов Л. Аллер. С другой стороны, если Галактика развивалась из газового облака, содержащего в основном водород, то в ней должны быть и чисто водородные звезды. К таким звездам относятся Т а б л и ц а2Распространенность элементову субкарликов. Элемент распространенность распространенность HD 140283 HD 19445 Углерод 3,40 2,25 Магний 1,87 0,58 Аргон 3,73 1,54 Кобальт 2,02 1,37 Скандий 2,34 1,84 Титан 1,72 1,20 Ванадий 1,76 1,93 Марганец 1,99 1,54 Железо 2,06 1,75 Никель 1,42 1,53 субкарлики.
Они занимаютпромежуточное место между звездами главной последовательности и белымикарликами.
В субкарликах много водорода и мало металлов.
Аллеру указаны логарифмы отношенийчисел атомов данного элемента на Сол... Так, существуют звезды, в которых водород превратился вГелий атмосфера... В одной из звезд было найдено повышенное отношениесодержания углерода ... Однако большинство углеродных звезд характеризуется нормальнымсодержан... Наиболее устойчивые ядра имели больше шансов образоваться исохраниться...