행성과 별, 적색거성과 초적색거성의 비교 사진

1. 행성(영어: Planet, 라틴어: Planeta)은 일반적으로 빛을 내지 않고 별을 둘러싸고 있는 천체를 의미합니다. 그 회전 방향은 종종 궤도를 도는 별의 회전 방향과 동일합니다. 일반적으로 행성은 일정한 질량을 가져야 하며, 행성의 질량은 충분히 커야 하고 대략 구형이어야 하며, 별처럼 핵융합 반응을 겪을 수 없습니다.

전통적인 정의

행성

행성은 일반적으로 빛을 방출하지 않고 별을 공전하는 천체를 말합니다. 그 회전 방향은 종종 궤도를 도는 별의 회전 방향과 동일합니다. 일반적으로 행성은 특정 질량을 가져야 하며(달에 비해) 충분히 커야 하고 대략 구형이어야 하며 별과 같은 핵융합 반응을 겪을 수 없습니다. 2007년 5월, MIT 우주 과학 연구원 팀은 알려진 가장 뜨거운 행성(섭씨 2040도)을 발견했습니다.

명왕성만한 크기의 천체가 발견되면서 '행성'이라는 단어의 과학적 정의가 더욱 현실적으로 다가온 것 같다. 역사적으로 행성이라는 이름은 마치 별들 사이를 걷는 것처럼 하늘에서의 위치가 고정되어 있지 않기 때문에 붙여진 이름입니다. 태양계에서 눈으로 볼 수 있는 다섯 개의 행성인 수성, 금성, 화성, 목성, 토성은 선사 시대부터 인간에 의해 발견되었습니다. 16세기 이후에는 지동설이 천동설을 대체했고, 인류는 지구 자체도 행성이라는 사실을 알게 됐다. 망원경이 발명되고 우주 중력이 발견된 후, 인간은 천왕성, 해왕성, 명왕성(지금은 왜행성으로 재분류됨)과 수많은 소행성을 발견했습니다. 20세기 말, 인류는 태양계 외부의 항성계에서도 행성을 발견했습니다. 2012년 2월 4일 기준으로 인간은 태양계 외부의 행성을 758개 발견했습니다.

새로운 정의

행성의 개념을 어떻게 정의하는가는 천문학계에서 항상 논란의 여지가 있는 문제였습니다. 국제천문연맹 총회는 2006년 8월 24일에 "행성"에 대한 새로운 정의를 채택했습니다. 이 정의에는 다음 세 가지 사항이 포함됩니다.

1 별을 공전하는 천체여야 합니다.

2. 유체정역학 평형 형상(거의 구형)을 달성하려면 고체 응력을 극복할 수 있을 만큼 질량이 커야 합니다.

3. 더 큰 천체 안에는 그보다 더 큰 물체가 없습니다.

2.

별은 중력에 의해 응축된 구형의 빛나는 플라즈마입니다. 밤에 지구에서 볼 수 있는 다른 별들은 대부분 은하수 안에 있지만, 거리가 멀기 때문에 이 별들은 단지 고정된 광점으로 보입니다. 역사적으로, 더 눈에 띄는 별들은 별자리와 별자리로 분류되었고, 가장 밝은 별들은 전통적인 이름을 가졌습니다. 천문학자들은 다양한 별의 이름을 지정하기 위한 표준을 제공하는 별 카탈로그를 수집했습니다.

별의 일생 중 적어도 일정 기간 동안 별은 핵에서 수소가 헬륨으로 융합되어 별 내부에서 외부로 에너지를 전달하는 핵융합 반응을 겪게 되며 긴 경로를 통과하게 됩니다. , 표면에서 외부 공간으로 방사됩니다. 핵의 수소가 고갈되면 별의 수명이 곧 끝나게 됩니다. 일부 별은 수명이 다하기 전에 항성 핵합성을 거치며, 일부 별은 폭발하기 전에 초신성 핵합성을 거쳐 헬륨보다 무거운 거의 모든 자연 원소를 생성합니다. 수명이 다한 별에는 퇴화된 물질도 포함되어 있습니다. 천문학자들은 별의 움직임, 밝기, 스펙트럼을 전체적으로 관찰함으로써 별의 질량, 나이, 풍부한 화학 원소 및 기타 여러 특성을 결정합니다. 아래는 다양한 별들의 사진입니다.

다음은 지구에 가장 가까운 태양의 사진이다

3. 적색거성은 거성의 일종으로, 질량에 따라 붕괴되는 별의 모습이다. 별의 존재 기간은 수백만 년에 불과합니다. 질량은 일반적으로 태양질량의 0.5~7배 정도이며, 질량이 더 큰 것을 적색초거성이라고 부른다. 적색 거성은 별이 연소의 후기 단계에서 겪는 짧은 불안정 단계를 말하며, 이는 수십억 년, 심지어 수백억 년의 안정 기간에 비하면 매우 짧은 기간입니다. 적색거성단계에 있는 별들은 상대적으로 표면 온도가 낮지만 크기가 크기 때문에 매우 밝습니다. 헤르츠-고무 도표에서 적색거성은 K 또는 M 유형의 스펙트럼을 갖는 거대한 비주계열성입니다.

붉은색으로 보이고 크기도 거대하기 때문에 적색거성이라고 불린다. 황소자리의 알데바란과 목동자리의 아크튜러스는 모두 적색거성입니다.

별은 주계열 단계인 긴 청년기를 거쳐 노년기에 접어들면 먼저 적색거성이 된다.

'거대별'이라고 부르면 그 거대한 크기가 부각된다. 거대 단계 동안 별은 크기가 10억 배까지 팽창합니다.

별이 급격하게 팽창하면서 외부 표면이 중심에서 점점 멀어져 온도가 낮아지고 방출되는 빛도 작아지기 때문에 '적색' 거성이라고 불립니다. 그리고 더 붉은빛이 나요. 그러나 온도가 조금 떨어졌음에도 불구하고 적색거성의 크기는 너무 커져서 그 광도도 매우 크고 매우 밝아졌습니다. 육안으로 볼 수 있는 가장 밝은 별 중 상당수는 적색거성이다.

헤르츠스프룽-러셀 도표에서 적색거성은 주계열성 영역의 오른쪽 상단, 거의 수평으로 상당히 밀집된 영역에 분포되어 있습니다.

별은 그 내부의 열핵융합으로 인해 맹렬하게 타오른다. 핵융합의 결과는 4개의 수소 핵이 하나의 헬륨 핵으로 결합되어 많은 양의 원자 에너지를 방출하여 복사압을 형성하는 것입니다. 주계열 단계의 별에서는 핵융합이 주로 중심(핵) 부분에서 일어난다. 복사압은 자체 수축으로 인한 중력에 의해 균형을 이룹니다. 수소의 연소는 매우 빠르게 소모되며, 중심에 헬륨핵이 형성되어 계속해서 성장한다. 시간이 지남에 따라 헬륨 핵 주변의 수소는 점점 줄어들고, 중심 핵에서 생성된 에너지는 더 이상 방사선을 유지할 만큼 충분하지 않아 균형이 깨지고 중력이 차지하게 됩니다. 헬륨 핵과 수소 껍질을 가진 별은 중력의 영향으로 수축하여 밀도, 압력 및 온도가 증가합니다. 수소가 연소되면 헬륨 코어 주변의 껍질로 밀려 들어갑니다. 이후의 별 진화 과정은 다음과 같습니다: 핵 수축, 외부 껍질 팽창 - 불타는 껍질 내부의 헬륨 핵은 안쪽으로 수축하여 더 뜨거워지는 반면, 별의 외부 껍질은 바깥쪽으로 팽창하여 계속 냉각되고 표면 온도가 크게 감소합니다. 이 과정은 불과 수십만 년 동안만 지속되었고, 별은 빠르게 적색거성으로 팽창했습니다. 적색거성이 일단 형성되면 별의 다음 단계인 백색 왜성으로 이동합니다. 외부 영역이 빠르게 팽창하면 헬륨 코어는 반력에 의해 안쪽으로 강하게 수축되고 압축된 물질은 계속 가열되어 결국 코어 온도가 1억도를 초과하여 헬륨 융합이 점화됩니다. 최종 결과물은 중앙에 백색 왜성을 형성하게 된다

4. 초적색거성(적색초거성)은 적색초거성의 또 다른 이름으로 8M보다 큰 별의 후기형이다. 다른 별과 마찬가지로 수소는 주계열 기간 동안 헬륨으로 결합되지만 별의 수명은 더 짧습니다. 태양의 15배 질량을 가진 별의 핵은 천만년 안에 수소를 모두 소모합니다. 거대한 질량으로 인해 핵의 온도와 밀도는 헬륨이 탄소로 결합되고 동시에 수소 연소 껍질을 형성할 만큼 충분히 높습니다. 헬륨 핵은 별의 중력이 그것을 제어할 만큼 강하기 때문에 꾸준히 연소됩니다. 중심핵에서 열이 발생하기 때문에 별의 외부는 적색거성보다 크게 팽창하여 초적색거성을 형성한다.

지름은 태양의 수백 배에서 수천 배에 이릅니다. 별의 분광분류 중 요크분광분류(측광분류)의 첫 번째 수준으로 초거성의 일종이다. 가장 무거운 별은 아니지만 우주에서 가장 큰 별입니다.

별 중심 영역의 수소가 고갈되고 헬륨으로 구성된 핵 돌출부가 형성된 후에는 중심 영역에서 수소 융합의 열핵 반응이 계속될 수 없습니다. 이때 중력압력의 균형을 맞추는 복사압력이 없어 별의 중심부가 압축되면서 온도가 급격하게 상승하게 된다. 중앙 헬륨 핵구의 온도가 올라가면, 그 근처에 있는 수소-헬륨 혼합 가스층이 수소 융합을 촉발할 수 있는 온도까지 가열되고, 열핵 반응이 다시 시작됩니다. 이렇게 헬륨구는 점차 증가하고, 수소 연소층도 바깥쪽으로 팽창하면서 별의 외부 물질이 가열 팽창하면서 적색거성 또는 적색초거성으로 변하게 된다. 변환 동안 수소 연소층은 주계열성 기간보다 더 많은 에너지를 생산할 수 있지만 별의 표면 온도는 증가하지 않고 감소합니다.