科學家為什麼能算出行星或恆星的溫度?

因為恆星根據其生命的不同階段可分為:

1、原始恆星:這是指正在形成的恆星,此時恆星內部的核聚變反應還沒有發生,恆星的體積還處於收縮階段。注意這時恆星內部的溫度已經很高了,表面溫度也比較高,能夠發出光來,但是它發出的光與下面第二個階段發出的光的發光原理不同,這階段的恆星發光類似於把一個鐵球放在爐子里燒熱後,鐵球發出的光。

2、主序星階段:當恆星內部的溫度由於不斷的收縮而升高到超過1000萬度以後,恆星內部的核聚變反應終於開始了,由於核聚變反應放出大量的能量,這樣能量向外輻射形成向外的輻射壓,這個壓強與恆星本身由於萬有引力收縮的壓強保持平衡後,恆星的體積就不同收縮了,它的體積將保持一定。並且這時恆星發出的光是由於恆星內部自己產生的能量而發光,與第一階段的發光不同了。

這一階段髮根據恆星的質量和體積不同而持續的時間也不同,像太陽這樣比較典型的中型恆星一般能夠穩定的存在100億看左右,而大質量的恆星,由於內部的溫度高,壓強大,所以核聚變反應比太陽這樣的恆星劇烈得多,反應速度快,所以最短只需要幾百萬年就走向了死亡。

3、紅巨星階段:當恆星內部的氫元素被消耗掉超過10%以後,由於氫的含量減小,將不能繼續維持由氫聚變成氦的反應,這時由於沒有能量的輻射壓與萬有引力平衡,所以恆星內部猛烈塌縮,中心的壓強、密度和溫度進一步升高,於是點燃了下一階段的核聚變反應,由氦聚變為碳的反應開始了。同時在恆星中心向內塌縮時,恆星的外殼會反方向的向外擴張,密度降低,溫度下降,所以表面的顏色發紅變暗,這就是紅巨星階段。

我們的太陽到了這個階段後,太陽的體積很可能會超過地球的軌道,甚至到達火星軌道之外,你可以想像這樣的星球的大小了。

4、已死亡的恆星:由於不同恆星的質量不同,有些超大質量的恆星能夠在中心最終到達形成鐵的階段,而有些到中途就停止聚變反應了。所以恆星的死亡結果也不同,絕大多數恆星都會在死亡前的大爆發中拋掉大部份物質,避免無限制的塌縮,從而形成白矮星,而少數恆星由於保留下來的質量還是太大,就會形成中子星、甚至是黑洞。

白矮星、中子星和黑洞是恆星死亡後的三種屍體。

上面是從恆星生命的不同階段對恆星分類的,而天文學家對主序星階段的恆星,還根據表面溫度進行分類,簡介如下:

恆星表面的溫度一般用有效溫度來表示,它等於有相同直徑、相同總輻射的絕對黑體的溫度。恆星的光譜能量分布與有效溫度有關,由此可以定出O、B、A、F、G、K、M等光譜型(也可以叫作溫度型)溫度相同的恆星,體積越大,總輻射流量(即光度)越大,絕對星等越小。恆星的光度級可以分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ,依次稱為超巨星、亮巨星、巨星、亞巨星、主序星(或矮星)、亞矮星、白矮星。太陽的光譜型為G2V,顏色偏黃,有效溫度約5,770K。A0V型星的色指數平均為零,溫度約10,000K。恆星的表面有效溫度由早O型的幾萬度到晚M型的幾千度,差別很大。

科學家為什麼能算出行星或恆星的溫度

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