Was ist Kohlenstoffbrennen?
Der Kohlenstoffverbrennungsprozess ist eine Kernreaktion, die im Kern massiver Sterne unter Bedingungen mit enormer Temperatur und Druck auftritt. Das Verbrennen von Kohlenstoff initiiert nur gegen Ende des Lebens eines Sterns. Damit ein Stern schließlich ausreichend Druck in seinem Kern aufbauen kann, um das Verbrennen von Kohlenstoff zu initiieren, muss er bei seiner Geburt mindestens vier Sonnenmassen enthalten. Das Kohlenstoffverbrennen beginnt erst, nachdem große Teile des Wasserstoffs und des Heliums des Sterns verbrannt wurden.
Das am häufigsten vorkommende Element im Universum ist Wasserstoff. Daher beginnen die meisten Sterne ihre Lebenszeiten hauptsächlich aus Wasserstoff. Während sich die Kernfusion im Kern eines jungen Sterns entzündet, beginnt der Wasserstoff langsam wegzubrennen, seine atomaren Kerne durch die P-P-Kette in Helium verschmolzen-in Sternen die Masse der Sonne oder weniger-oder im CNO-Zyklus-in massiveren Sternen. Dies ist die nukleare Reaktion, die die Hitze und das Licht der Sonne erzeugt, die wir sehen, wenn wir jeden Tag nach draußen treten.
Abhängig von der Größe des Sterns verbrennt es seinen Kernbrennstoff mit unterschiedlichem Geschwindigkeit. Massivere Sterne haben dichtere und heißere Zentren und verbrennen ihren Kraftstoff schneller. Einige der größten Sterne erschöpfen den größten Teil ihres Wasserstoffbrennstoffs innerhalb von nur wenigen Millionen Jahren, während die Sonne 4,5 Milliarden Jahre lang weiterhin Wasserstoff verschmelzen und die leichtesten Sterne Wasserstoff für billionen Jahre verschmelzen werden. Während sich die Helium -Asche aufbaut, erreicht es schließlich die kritische Dichte, um Heliumzündung zu verursachen. Die Nebenprodukte des Heliumverbrennens sind Kohlenstoff und Sauerstoff.
Wenn sich Kohlenstoff und Sauerstoff im Kern des Sterns über Millionen von Jahren des Heliumverbrennens aufbauen, wird schließlich ein großer Prozentsatz des Heliums erschöpft, und der Kern des Sterns kühlt sich ab und kann nicht mehr Kernenergie erzeugen. Diese Abkühlung führt dazu, dass sich der Kern zusammenzieht und die Dichte und den Druck weiter erhöht. In Sternen oben über vier Sonnenmassen, tDie notwendige Temperatur und Dichte ist für das Verbrennen von Kohlenstoff erreicht. Dies erhitzt den Kern des Sterns und es dehnt sich um eine rote Supergiantin aus.
Das Verbrennen von Kohlenstoff ist einer der Hauptgründe, warum im Universum Elemente vorhanden sind als Kohlenstoff. Die Hauptreaktion besteht aus mehreren Komponenten. In einem verschmelzen zwei Kohlenstoffkerne zu einem Neonatom und einem Heliumatom. Schließlich zerlegen diese in Natrium und Wasserstoff, dann in Magnesium und ein freies Neutron. Aufgrund aller nuklearen Prozesse werden gleichzeitig im Kern des Sterns erzeugt, so große Mengen an Neon, Sauerstoff und Magnesium. Der gesamte Kohlenstoffverbrennungsprozess dauert nur etwa 1000 Jahre.
Wenn der Stern zwischen vier und acht Sonnenmassenmassenmassen aufweist, wird er seine äußere Schicht als ausbrennende Peters ausstrahlen, wodurch ein planetärer Nebel erzeugt wird und einen weißen Zwergkern hinterlässt. Wenn es mehr als acht Sonnenmassen hat, wird es schließlich Neon Burning initiieren, die nächste Stufe in der Entwicklung der massiven St.ars.