Hvordan konverterer en kontraherende protostar gravitationsenergi til termisk energi?

1. indledende sky: En protostar begynder som en kæmpe sky af gas og støv, primært brint og helium, holdt sammen af ​​sin egen tyngdekraft.

2. Gravitationskollaps: Skyen er ikke perfekt ensartet. Variationer i små densitet får nogle områder til at have lidt mere tyngdekraft end andre. Disse tættere regioner tiltrækker mere materiale, hvilket får dem til at blive endnu tættere. Dette skaber en positiv feedback -loop, hvilket fører til sammenbruddet af hele skyen.

3. indadgående bevægelse: Når skyen kollapser, falder materialet indad mod midten. Denne indre bevægelse betyder, at partiklerne konstant accelererer og får kinetisk energi.

4. Kollisioner og varme: Når partiklerne fremskynder, kolliderer de oftere og med større kraft. Disse kollisioner overfører kinetisk energi til termisk energi, hvilket får temperaturen på kernen til at stige.

5. stråling og tryk: Når kernen opvarmes, begynder den at udstråle energi udad. Denne stråling udøver pres på det ufaldende materiale og bremser sammenbruddet. Gravity fortsætter dog med at trække, hvilket fører til en delikat balance.

6. nuklear fusion: Ved en bestemt temperatur og tryk begynder hydrogenatomerne i kernen at smelte sammen, danne helium og frigive store mængder energi. Denne energi opvarmer kernen yderligere og stopper til sidst sammenbruddet og etablerer en stabil stjerne.

I det væsentlige er den kontraherende protostar som en kæmpe gaskugle, der falder ind i sig selv. Energien i dette efterår omdannes til varme gennem kollisioner, hvilket til sidst udløser atomfusion og fødslen af ​​en stjerne.

Her er en forenklet analogi:Forestil dig at droppe en bold fra en højde. Når det falder, konverteres dens potentielle energi til kinetisk energi (bevægelse), som derefter konverterer til varme, når den rammer jorden. Det samme princip gælder for en protostar, men i en meget større og mere kompleks skala.