estructura estelar
Los modelos de estructura estelar describen en detalle la estructura interna de una estrella y hacen predicciones sobre la luminosidad , el color y la evolución futura de la estrella. Las diferentes clases y edades de estrellas tienen diferentes estructuras internas, lo que refleja su composición elemental y mecanismos de transporte de energía.
Las diferentes capas de las estrellas transportan el calor hacia arriba y hacia afuera de diferentes maneras, principalmente por convección y transferencia radiativa , pero la conducción térmica es importante en las enanas blancas .
La convección es el modo dominante de transporte de energía cuando el gradiente de temperatura es lo suficientemente pronunciado como para que una determinada porción de gas dentro de la estrella siga aumentando si aumenta ligeramente a través de un proceso adiabático . En este caso, la parcela ascendente es flotante y continúa ascendiendo si está más caliente que el gas circundante; si el paquete ascendente es más frío que el gas circundante, volverá a caer a su altura original. [1] En regiones con un gradiente de temperatura bajo y una opacidad lo suficientemente baja como para permitir el transporte de energía a través de la radiación, la radiación es el modo dominante de transporte de energía.
En estrellas con masas de 0,3 a 1,5 masas solares ( M ☉ ), incluido el Sol, la fusión de hidrógeno a helio se produce principalmente a través de cadenas protón-protón , que no establecen un gradiente de temperatura pronunciado. Por lo tanto, la radiación domina en la parte interna de las estrellas de masa solar. La parte exterior de las estrellas de masa solar es lo suficientemente fría como para que el hidrógeno sea neutro y, por lo tanto, opaco a los fotones ultravioleta, por lo que domina la convección. Por lo tanto, las estrellas de masa solar tienen núcleos radiativos con envolturas convectivas en la parte exterior de la estrella.
En las estrellas masivas (más de aproximadamente 1,5 M ☉ ), la temperatura central está por encima de aproximadamente 1,8 × 10 7 K , por lo que la fusión de hidrógeno a helio se produce principalmente a través del ciclo CNO . En el ciclo CNO, la tasa de generación de energía escala como la temperatura a la potencia 15, mientras que la tasa escala como la temperatura a la potencia 4 en las cadenas protón-protón. [2] Debido a la fuerte sensibilidad a la temperatura del ciclo CNO, el gradiente de temperatura en la parte interna de la estrella es lo suficientemente pronunciado como para hacer que el núcleo sea convectivo.. En la parte exterior de la estrella, el gradiente de temperatura es menos profundo, pero la temperatura es lo suficientemente alta como para que el hidrógeno se ionice casi por completo, por lo que la estrella permanece transparente a la radiación ultravioleta. Por lo tanto, las estrellas masivas tienen una envoltura radiativa .
Las estrellas de secuencia principal de menor masa no tienen zona de radiación; el mecanismo de transporte de energía dominante en toda la estrella es la convección. [3]
