Отличия строения солнца и планет.

[Monstr]

Цитата: Крупин от Сегодня в 05:14:12
    Водород с гелием почти не препятствуют прохождению фотонов
При огромных плотностях и температурах? Вы уверены?

Уже сказали, но скажу чуть по-другому.
Чтобы воспрепятствовать движению фотону, его нужно поглотить. А чтобы его поглотить, вещество должно быть непрозрачно для данной длины волны фотона. Водород, прежде всего, хотя большей частью ионизован (лишен своего единственного электрона, который и обеспечивает поглощение фотонов), все-таки присутствует и в виде атомов и способен поглощать. Но его простая структура электронных уровней не создает существенного поглощения. Это как рыболовная сеть из толстого каната и большим размером ячейки - кита поймать можно, а вот рыбешка всякая будет плавать и не заметит сети. А вот металлы обладают кучей электронов и сложной системой электронных уровней, да и в глубоких слоях, где водород превращен в плазму, лишившись родного электрона, металлы, потеряв тоже несколько штук, остаются главными источниками непрозрачности. Это уже подобно сети пусть из тонких нитей, но с очень мелкой ячейкой, как паутина, что позволяет вылавливать всю мелкую рыбёшку. По этой причине содержание металлов существенно влияет на строение атмосферы звезды и на ее эволюцию.

[Змей Петров]

Deimos, я имею в виду, что если гелий вырабатывается в ядре(что несомненно), то он должен диффундировать во внешние слои, причём довольно быстро, учитывая температуры.

[Незван]

Правильно ли я понимаю, что гравитационная дифференциация имеет место, но на нее сильно влияет температура? По моим прикидкам ядра железа-56 при Т=13 500 000К имеет среднюю скорость ~70 км/с, т.е. примерно 1/6 первой космической для Солнца.

[Крупин]

Крупин, тут не совсем понятно.
Ну нет конвекции. Но диффузия то всяко есть.

Да, в атмосферы планет при установлении статистического (термодинамического) равновесия становятся неоднородными по концентрациям разных газов. Действуют два фактора: энергетический - гравитация стремится осадить внизу самые тяжёлые молекулы, а лёгкие поднять вверх и энтропийный - хаотическое тепловое движение молекул стремится газы перемешать. При абсолютном нуле - действии лишь гравитации (посчитаем газы идеальными несжижаемыми) атмосфера идеально расслоится на отдельные газы. При отсутствии гравитации всё равномерно перемешается. А в общем будет некоторое распределение, что внизу будет самая высокая концентрация тяжёлых газов, а вверху -лёгких.

В Солнце огромные температуры и мощный энтропийный фактор, препятствующий разделению элементов. Но, есть ещё один фактор - конечность времени релаксации - перехода от неравновесного состояния к равновесию. Молекулы ведь не движутся целенаправленно куда-то, а, сталкиваясь с соседями, блуждают туда-сюда и чем плотнее они упакованы, тем дольше уравновешивание. Видимо, первоначальное равномерное распределение элементов так и не успело прийти на Солнце к равновесию (моё мнение, не занимался расчётами).

Во всяком случае, если бы за счёт диффузии в ядро натекал свежий водород, замещая отработанный гелий, Солнце светило бы ещё очень долго.

[AlAn 3/4+]

Закон Архимеда применим к макроскопическим телам, но внутри Солнца их нет - одна сплошная однородная плазма, в которой перемешаны всческие атомы.

Краем уха слыхал, что внутри Солнца имеется конвективная зона. Без "Архимеда" она бы не возникла! 

[Крупин]

Закон Архимеда применим к макроскопическим телам, но внутри Солнца их нет - одна сплошная однородная плазма, в которой перемешаны всческие атомы.

Краем уха слыхал, что внутри Солнца имеется конвективная зона. Без "Архимеда" она бы не возникла! 

О конвективной зоне в этой теме уже писал (о том, что в глубине действует лучистый перенос тепла, выделяющегося в термоядерном ядре, а снаружи действует конвективный перенос, наподобие переносу тепла кипящей водой со дна кастрюли к поверхности. В кастрюле та же самая конвекция, но есть ли там гравитационная дифференциация.

Конвекция на Солнце, даже наоборот, препятствие дифференциации. Если бы каким-то образом тяжёлые элементы осели внутрь, конвективные потоки равномерно перемешали бы их по объёму конвективной зоны.

Хотя, конечно, Архимед имеет место - конвекция обусловлена тем, что нагретая на границе зон плазма легче опускающейся с солнечной поверхности охлаждённой, но этот Архимед никак не связан с дифференциацией.

[xd]

Правильно ли я понимаю, что гравитационная дифференциация имеет место, но на нее сильно влияет температура? По моим прикидкам ядра железа-56 при Т=13 500 000К имеет среднюю скорость ~70 км/с, т.е. примерно 1/6 первой космической для Солнца.

А как насчёт длины пробега при той плотности?

[Незван]

А как насчёт длины пробега при той плотности?

Палка о двух концах: его же могут не только на взлёте запнуть, но и при падении вверх наподдать  Я не претендую на количественную оценку, просто качественно понять, почему железо не лежит чугунным шаром в центре Солнца. Но если не прав, скажите.

[Путник]

Приведите эти "сочетания давления, концентрации и температуры", подтвержденные ОПЫТНЫМИ данными!

На основании ОПЫТНЫХ данных добрые люди сделали
Калькулятор свойств ядер и характеристик ядерных процессов
Как воспользоваться им для интересующих Вас расчётов, помогут учебники
Б.С.Ишханов, Э.И.Кэбин Ядерные реакции
В.В.Варламов, Б.С.Ишханов, С.Ю.Комаров Атомные ядра

Достигаются ли эти условия в недрах Солнца?

Не  знаю! Но очень надеюсь узнать от вас, после того, ка увижу КОНКРЕТНУЮ ссылку на ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ данные..

Экспериментальные данные есть в статье С.С. Герштейн Загадки солнечных нейтрино
Она старая, но зато подробная по части описания собственно реакций.
А.В.Копылов Солнечные нейтрино:новые результаты (по ссылке PDF!)
Нейтринные осцилляции уже подтверждены, ещё часть вопросов снята.

PS
Вот ещё более полная Универсальная объединенная система по атомным ядрам и ядерным реакциям

Спасибо за ссылки. Посмотрю

[Путник]

Дядька Архимед баловался с кусками разных элементов и жидкостями, а не с квантовыми законами и термодинамикой. Попрошу не забывать.

Какое отношение квантовые законы и термодинамика имеют к гравитационной дифференциации? Они, как-то, могут запретить более плотным частицам опускаться вниз? Каким образом?

У нас часть законов физики и других наук либо не распространяются, либо распространяются, но отлично от наших на другие планеты\звезды\миры и т.д. Самый простой пример - квантовые частицы. Простая физика полностью объяснить их поведение не может.

"Физика знает, что она ничего не знает"?
Забавно!
Я так понимаю, что у вас нет НАУЧНОГО объяснения отсутствия гравитационной дифференциации в недрах звезд.

Ядро одновременно и остывает и нагревается.

Это как?

Можно даже сказать, что при подходе к границам запасов водорода, ядро Солнца станет импульсного характера. Уменьшение выработки энергии будет создавать декомпенсацию гравитационного давления, та в свою очередь будет сильнее сживать атомы, уменьшая расстояние между ними, вызывая более сильную ТЯ за счет уменьшения растояния и сил противодействия между атомами. И так по кругу. Вот такая вот рекурсия получится. Действительно можно сравнить с работой импульсного реактивного двигателя. Так-Пауза. Так-Пауза.

Т.е. вы считаете, что температура будет колебаться около некоей величины? Тогда как быть с коллапсом звезд?

[Monstr]

По моим прикидкам ядра железа-56 при Т=13 500 000К имеет среднюю скорость ~70 км/с, т.е. примерно 1/6 первой космической для Солнца.

Это в центре Солнца. Но при том давлении и плотности вещества эта скорость мало что значит, так как частица все равно далеко не убежит, длина свободного пробега мала.

[Путник]

Если спутник начинает тормозиться в атмосфере, его скорость в процессе постепенного снижения увеличивается.

Это, как раз, вполне нормально! А вот, если бы скорость спутника уменьшалась (а не СПУТНИК ТОРМОЗИЛСЯ!!!), то было бы, крайне странно, если бы она одновременно у увеличивалась!
А вот температура, оказывается может ОДНОВРЕМЕННО и уменьшаться и увеличиваться! Чудеса в решете, да и только...

[Путник]

Закон Архимеда применим к макроскопическим телам, но внутри Солнца их нет - одна сплошная однородная плазма, в которой перемешаны всческие атомы.

Атомы плазмы имеют различную плотность или нет (масса/объем атома)?
Если имеют, то к ним законы Архимеда применимы точно так же, как и к макротелам.

[Путник]

Во всяком случае прозрачность водорода и гелия для внутрисолнечных фотонов (это рентген и гамма лучи) крайне мал в сравнении с более тяжёлыми многонуклонными атомами.

То что тяжелые атомы сильнее поглощают световые волны никак не отрицает того факта, что и водород с гелием непрозрачны.

[Незван]

Посмотрю

Ещё часто рекомендуют трёхтомник Мухина "Экспериментальная ядерная физика", но у меня нет живой ссылки.

[Незван]

Deimos,  Monstr
Спасибо.
^{Значит, статистическая физика просит обратить внимание...}

[Путник]

А чтобы его поглотить, вещество должно быть непрозрачно для данной длины волны фотона. Водород, прежде всего, хотя большей частью ионизован (лишен своего единственного электрона, который и обеспечивает поглощение фотонов), все-таки присутствует и в виде атомов и способен поглощать. Но его простая структура электронных уровней не создает существенного поглощения.

Раз водород, практически полностью ионизирован, то в плазме огромное количество СВОБОДНЫХ электронов! А они не пропускают свет вне зависимости от длины волны. Как вы это объясните?

[xd]

Если спутник начинает тормозиться в атмосфере, его скорость в процессе постепенного снижения увеличивается.

Это, как раз, вполне нормально! А вот, если бы скорость спутника уменьшалась (а не СПУТНИК ТОРМОЗИЛСЯ!!!), то было бы, крайне странно, если бы она одновременно у увеличивалась!
А вот температура, оказывается может ОДНОВРЕМЕННО и уменьшаться и увеличиваться! Чудеса в решете, да и только...

Как раз и происходит: при торможении (= уменьшении скорости) скорость увеличивается.

[xd]

Атомы плазмы имеют различную плотность или нет (масса/объем атома)?

Плотность - это понятие, определённое для макротел. Плотность для микротел - некорректное понятие.

Раз водород, практически полностью ионизирован, то в плазме огромное количество СВОБОДНЫХ электронов! А они не пропускают свет вне зависимости от длины волны. Как вы это объясните?

Совершенно верно. Но энергия фотонов никуда при этом не девается, поскольку она рассеивается (поглощается/переизлучается в произвольном направлении, нередко с дроблением квантов на меньшие энергии).
Процесс лучистого переноса примерно так и выглядит: вылетел, застрял, опять вылетел, опять застрял, и так очень долго, до тех пор, пока наружу не посчастливилось выбраться. Характерные времена этого процесса не помню, но они огромны, это даже не годы.

[Крупин]

Процесс лучистого переноса примерно так и выглядит: вылетел, застрял, опять вылетел, опять застрял, и так очень долго, до тех пор, пока наружу не посчастливилось выбраться. Характерные времена этого процесса не помню, но они огромны, это даже не годы.

Миллионы годов.