为什么太阳系的气体云温度要比其它的更低才可以形成恒星???

2020-10-29 财经 215阅读
因为如果温度较高,分子热运动会阻止星云物质的集聚。
恒星的物质来源于星际气体云。每一个星际气体云都是恒星的摇篮,其中可能产生数颗到数百万颗恒星。星际气体云中重要的物质不是那些发光的气体云,而是其中较暗的部分,包含很多气体和尘埃。恒星的形成就发生在这些气体和尘埃中。
宇宙中并不是完全真空状态,而是存在着分子和原子物质微粒。通常情况下,宇宙中物质密度非常低,每立方厘米只有几个原子或分子。而在星际气体云中,物质密度要高得多,达到每立方厘米10-100个原子或分子(但这比实验室里得到的最好的真空还要低得多)。恒星就是诞生于这样的星际气体云中。
大体积气体云由于自身引力不稳定(如外来的引力扰动)造成塌缩。这样恒星便进入形成阶段。在塌缩开始阶段,气体云内部压力很微小,物质在自引力作用下加速向引力中心坠落。但这需要有一个条件,就是气体云的温度要足够的低。
温度是原子或分子热运动的外在表现,热运动越剧烈,表现出的温度越高。原子或分子的热运动能够克服电磁力和引力,占据更大的体积,这也是加热能够使固态物质转变为液态和气态的原因。在星际气体云中,如果温度高了,物质微粒的热运动就会比较激烈,就不能在引力作用下向引力中心集聚,恒星就不能形成。只有温度下降到足够低,微粒的热运动足够弱,引力才能起作用,才能把物质微粒集聚起来,形成恒星。
计算显示,要让一个大体积星际气体云中的物质引力收缩形成恒星,该部分的温度必须降到接近绝对零度才能实现。宇宙背景温度大约为3 K,而星际气体云中的物质要集聚形成恒星,气体云中的温度要降到1 K左右,其中物质微粒的热运动几乎会停止下来,引力才能起作用。就是说,形成太阳系的气体云,其温度要比气体云外更低才可以形成。
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