Plasma y estrellas

He leído que la mayoría de las estrellas están compuestas principalmente de plasma.

Mis preguntas en esta declaración son:

  1. ¿Existen estrellas que no estén hechas de plasma?

  2. ¿En qué porcentaje las estrellas están hechas de plasma?

Respuestas (2)

¿Existen estrellas que no estén hechas de plasma?

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El plasma es un medio eléctricamente neutro de partículas positivas y negativas no unidas (es decir, la carga total de un plasma es aproximadamente cero). Es importante notar que aunque las partículas no están unidas, no son 'libres' en el sentido de no experimentar fuerzas. Cuando una partícula cargada se mueve, genera una corriente eléctrica con campos magnéticos; en plasma, el movimiento de una partícula cargada afecta y es afectado por el campo general creado por el movimiento de otras cargas.

Para más detalles ver este enlace también.

Un efecto básico del movimiento de las cargas es que se crea radiación electromagnética, es decir, luz y, por lo tanto, las estrellas ciertamente tienen plasma porque se les llama estrellas por ser fuentes estacionarias de luz en el cielo nocturno, en contraste con los planetas. El sol en el centro del sistema solar es una estrella y nos permite estudiar la composición de las estrellas, incluido el plasma evidente.

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Nuestro Sol, y todas las demás estrellas , están hechos de plasma, gran parte del espacio interestelar está lleno de plasma, aunque es muy escaso, y el espacio intergaláctico también.

[tenga en cuenta que "todas las demás estrellas no son realmente correctas en este enlace wiki. Véase más abajo]

Las estrellas que no son totalmente de plasma son estrellas de neutrones :

Una estrella de neutrones es el núcleo colapsado de una estrella grande (de 10 a 29 masas solares). Las estrellas de neutrones son las estrellas más pequeñas y densas que se sabe que existen. 1 Con un radio del orden de 10 km, pueden, sin embargo, tener una masa de aproximadamente el doble de la del Sol. Son el resultado de la explosión de supernova de una estrella masiva, combinada con el colapso gravitatorio, que comprime el núcleo más allá de la densidad de la estrella enana blanca a la de los núcleos atómicos.

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Las estrellas de neutrones que se pueden observar son muy calientes y, por lo general, tienen una temperatura superficial de alrededor de 6 × 10 ^ 5 K.

Son estrellas complejas .

También estrellas muy grandes que se convierten en supernovas y, en general, todo el espectro de la evolución de las estrellas tiene estrellas que no son totalmente plasma.

Para ser estrellas visibles, tienen que emitir luz, por lo que su capa exterior debe ser de plasma.

Entonces, el plasma en la atmósfera exterior es necesario para que una estrella sea visible en el cielo nocturno, pero existen estrellas que no son completamente de plasma. Gracias a DrunkenCodeMonkey por atraparlo.

usted pregunta:

¿En qué porcentaje las estrellas están hechas de plasma?

Son en su mayoría plasma , es decir, materia ionizada neutra, incluso el núcleo , debido a las energías cinéticas muy grandes adquiridas en la formación del plasma primordial debido a la atracción gravitacional.

El núcleo del Sol se extiende desde el centro hasta aproximadamente el 20-25% del radio solar. Tiene una densidad de hasta 150 g/cm3 (alrededor de 150 veces la densidad del agua) y una temperatura cercana a los 15,7 millones de kelvins (K). Por el contrario, la temperatura de la superficie del Sol es de aproximadamente 5.800 K.

Esta temperatura tan alta no permite que los núcleos y los electrones se estabilicen en átomos neutros, e incluso a esa alta densidad, el núcleo es un plasma. La formación temporal de núcleos neutros da líneas espectrales detectables en el espectro de la estrella, pero las temperaturas son tan altas que no puede resultar un núcleo sólido. La cantidad de átomos neutros en un plasma es muy pequeña y está controlada por las ecuaciones relevantes , como se señaló en los comentarios.

Las masas planetarias se enfriaron lo suficiente como para adquirir un núcleo sólido.

Las estrellas no son todas de plasma; si lo fueran, no tendríamos líneas de absorción en sus espectros (que, en el rango visible, son creados principalmente por gas neutro o solo parcialmente ionizado).
@probably_someone es por eso que estoy hablando de "núcleos estables", se forman y se vuelven a excitar en un estado ionizado.
Sin embargo, no todos: en las capas exteriores de las estrellas hay, por ejemplo, una pequeña pero significativa cantidad de hidrógeno neutro, que es donde obtenemos las líneas de absorción de Lyman, Balmer y Paschen para el hidrógeno en los espectros estelares.
@probably_someone, pero si entiendes las líneas, significa que se están emocionando y desemocionando todo el tiempo. El mecanismo es una pequeña parte de la luz liberada.
Sí, pero la posición del equilibrio dinámico es tal que hay presente una cantidad no despreciable de gas no excitado. Consulte la ecuación de Saha, que describe esta posición de equilibrio: en.wikipedia.org/wiki/Saha_ionization_equation
@probably_someone esto entra en la dinámica del plasma, que no es parte de la pregunta, en mi opinión
Lo hace, pero solo para demostrarle que sus afirmaciones son incorrectas. Ya respondí correctamente la pregunta a continuación, sin presentar estos.
@probably_someone Tal vez. Pero eso es realmente entrar en el hecho de que las fases de la materia son solo una abstracción. ¿Está una botella vacía llena de gas? Bueno en realidad no. También hay una pequeña cantidad de líquido (principalmente agua, supongo), ya que algunas partes del contenido se licuan, otras se vaporizan nuevamente. Pero por lo general no necesitamos dar cuenta de eso. Es lo mismo con el plasma. ¿Cuánta masa del Sol se puede considerar que no es plasma en promedio en comparación con la masa total del plasma? ¿Es importante? Claro, en espectroscopia solar. Esa es una de las cosas que te inspira a pensar más profundo :)
Bueno, la razón por la que lo menciono es porque la espectroscopia estelar es, literalmente, una de las únicas formas en que sabemos algo sobre las estrellas. De esa manera, siempre debemos tener en cuenta el hecho de que el gas neutro está allí y lo vemos todo el tiempo, cada vez que tomamos espectros. Entonces, en términos de masa, no es mucho, pero si asumes que las estrellas eran todas de plasma, entonces la mayor parte de la astrofísica se vuelve MUY confusa MUY rápidamente.
@probably_someone Mira, si se mantienen neutrales, no los verás en el espectro, tienen que estar emocionados de verlos. Entonces, sí, cuando uno ve líneas de hidrógeno, sabe que hay excitaciones y desexcitaciones, pero esto sucederá de todos modos con las colas de energía cinética de los iones y electrones del plasma, incluso si no hay átomos neutros per se excepto durante el tiempo delta (t). de excitación y desexcitación.
Uno tendrá que usar las ecuaciones a las que se vinculó para ver cuánto es neutral para un delta (t) dependiendo de la temperatura y la presión.
El hidrógeno no se ioniza para producir las líneas de absorción de Balmer, sólo se excita. En la superficie del Sol, la temperatura es de 5800 K y prácticamente todo el gas es neutro, pero tan pronto como se sube un poco a la superficie, la temperatura sube rápidamente por encima de los ~1e4 K necesarios para mantener prácticamente todo el hidrógeno ionizado. Anna tiene razón en que la fracción de gas neutro en toda la estrella es extremadamente pequeña, y @probably_someone tiene razón en que esta fracción extremadamente pequeña es muy importante en astronomía. Ahora abrazo.
Las estrellas de neutrones no tienen plasma, solo neutrones muy compactos y posiblemente un "plasma" de quarks-gluones en el núcleo. Las enanas blancas no tienen plasma y no se mantienen por presión de radiación sino por presión de degeneración de electrones. Las enanas marrones pueden ser lo suficientemente frías como para que no haya plasma, solo gases sobrecalentados.
@DrunkenCodeMonkey tienes razón. voy a editar
editado corrigiendo, hay estrellas que no son del todo plasma @pela
@DrunkenCodeMonkey La mayor parte de una estrella de neutrones tiene la forma de un fluido que consiste en aproximadamente un 98% de neutrones (en número) y un 1% de protones y electrones y, por lo tanto, podría describirse como un plasma. Las enanas blancas solo pueden describirse como plasma cuando son razonablemente jóvenes y calientes, y consisten en núcleos cargados positivamente y electrones degenerados. Las enanas marrones no son diferentes a las estrellas en términos de que sus interiores son casi en su totalidad de plasma.
"Para ser estrellas visibles, tienen que emitir luz, por lo que su capa exterior debe ser plasma". ¿Qué nueva física es esta?
No es necesario que los plasmas consten enteramente de partículas cargadas, los plasmas calientes están casi totalmente ionizados, mientras que el plasma frío son en su mayoría partículas neutras. Todo el Sol, incluso la fotosfera, puede describirse como un plasma. Lo que se requiere para que esto sea una respuesta adecuada es un cálculo de la longitud de detección de Debye y una comparación con la densidad numérica de electrones o el parámetro de plasma. La definición de un plasma no es solo que esté ionizado.

  1. No, creo que lo que se quiere decir aquí es que además de contener mucho plasma, todas las estrellas también incluyen un poco de gas neutro cerca de sus bordes (de aquí es de donde provienen las líneas de absorción en sus espectros). Esta es una ambigüedad en inglés: "las cosas son principalmente esto" puede significar "la mayoría de las cosas son todo esto" o "todas las cosas son principalmente esto".

  2. Es difícil dar un valor, ya que varía según el tipo de estrella, el entorno y el punto de su vida, pero realmente no puedes equivocarte suponiendo que los gases neutros son solo una pequeña fracción de la masa total.

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