คำตอบที่ได้รับเลือกจากเจ้าของกระทู้
ความคิดเห็นที่ 2
ขอตอบตามความเข้าใจล้วน ๆ เลยนะครับ ไม่ถึงขนาด "เดา" นะ คือวิเคราะห์จากความรู้ที่มีนะครับ
เพราะที่ท่านถามมา มันไม่ได้เป็น model ปกติในการกำเนิดดาวฤกษ์แบบนี้น่ะครับ ดังนั้น จึงยากมากที่จะ
หาคำตอบที่อ้างอิงได้ใน Internet
ตามปกติแล้วเมื่อดาวเคราะห์หินมีมวลมากถึงระดับนึง มันจะมีแรงโน้มถ่วงพอที่จะดูดก๊าซเข้าหามันเรื่อยๆจนเป็นดาวเคราะห์ก๊าซ
นั่นคือแกนดาวจะเป็นหิน/โลหะ แต่ว่า...
1. ถ้าเติมมวล(เช่นพ่นก๊าซไฮโดรเจนเข้าไปเพิ่ม)ให้กับดาวเคราะห์ก๊าซอย่างดาวพฤหัสจนมีมวลมากพอจะจุดฟิวชั่นเป็นดาวฤกษ์ได้
แกนดาวที่เคยเป็นของแข็งจะมีสภาพเป็นอย่างไร? และดาวฤกษ์ที่แกนเป็นหิน/โลหะตั้งแต่แรกจะมีคุณสมบัติอย่างไร?
ทั้งในกรณีดาวแคระน้ำตาล ดาวฤกษ์ขนาดดวงอาทิตย์จนถึงระดับดาวยักษ์สีน้ำเงิน
ผมคิดว่า หากดาวเคราะห์แก้สมีมวลเพิ่มมาจาจก hydrogen จนถึงขั้นที่เกิด fusion ได้ อุณหภูมิที่แกนดาว
จะต้องขึ้นถึง หลักล้าน องศา C และที่ระดับล้านองศา C สสารของแกนที่เป็น หิน (Silicon-dioxide) , เหล็ก
ก็น่าจะอยู่ในรูปของอะตอมกระจายตัวอยู่บริเวณแกน พร้อม ๆ กับการเกิด fusion ของ Deuterium ไปด้วยครับ
หรือหากจะคิดว่ามันจะแพร่กระจายออกมาสู่นอกพื้นผิวดาว(ดวงนี้) ด้วยแรงจากพลังงานของ fusion จะเป็นไปได้ใหม ?
ก็ไม่น่าจะเป็นแบบนั้นนะ เพราะมวลมหาศาลที่คอยกดอัดอยู่ มันมากพอที่จะกักเก็บธาตุหนักเหล่านั้นไว้ได้
ส่วน ดาวฤกษ์ที่แกนเป็นหิน/โลหะตั้งแต่แรก จะไม่มีนะครับ ดาวฤกษ์ทุกดวงจะกำเนิดด้วยแก้สเสมอ
เพราะธาตุหนักพวก Silicon - Iron (หิน-เหล็ก) จะกระจายตัวออกไปเป็น Protoplanetary disc ตอนที่มันเริ่มก่อตัว
มาจาก Solar nebula เสมอ ดังนั้น ดาวฤกษ์ทุกดวงจะไม่มีธาตุหนักที่แกนตอนที่มันกำเนิดครับ
2. ดาวเคราะห์หินมีมวลและขนาดใหญ่ที่สุดท่ีเป็นไปได้เท่าไร? แน่นอนว่าโดยปกติแล้วมันจะดึงดูดก๊าซเป็นดาวเคราะห์ก๊าซ
ถ้าได้เพิ่มอีกก็เป็นดาวฤกษ์ แต่ถ้าสมมุติว่าในจักรวาลนั้นมันมีแต่หินและโลหะ ไม่มีก๊าซล่ะ (หรือมีเทคโนโลยีสูงพอดึงหิน
และโลหะจากที่อื่นมาเติมดาวได้ไร้ขีดจำกัด) มันจะเพิ่มมวลและขนาดได้ถึงระดับไหนถึงจะหลุดจากการเป็นดาวเคราะห์
ในเมื่อมันไม่มีไฮโดรเจนให้ฟิวชั่นเป็นฮีเลียม(มีแต่หินโลหะล้วนๆ) เท่ากับมันกลายเป็นดาวฤกษ์ไม่ได้ มวลมันที่กดทับ
แกนดาว(ซึ่งเป็นของแข็งอย่างหิน/โลหะ) ถ้ามากพอมันจะบีบอัดให้แกนดาวข้ามขั้นไปเป็นดาวนิวตรอนและหลุมดำเลยไหม?
แล้วต้องมากแค่ไหน?
หากสมมุติในเชิงบังคับ ว่าให้เติมมวลที่เป็นธาตุหนักเข้าไปที่ดาวเคราะห์เรื่อย ๆ และไม่มีแก้สให้มัน
ก็คือกลายเป็นดาวเคราะห์แก้สไม่ได้ ..... เมื่อมวลมากถึงจุดหนึ่ง แรงโน้มถ่วงที่สูงมากพอก็จะทำให้อะตอม
ของธาตุหนักของดาวดวงนั้น กลายเป็น degenerate matter (สสารเสื่อม) ไปหมดครับ
https://th.wikipedia.org/wiki/สสารเสื่อม ก็คือมันจะกลายเป็น "ดาวแคระขาว" ไปเลยครับ
Limit ของมวลที่จะทำให้ดาวเคราะห์หินกลายเป็น degenerate matter ที่ผมจำได้ก็คือ มวลเกิน 1.6 เท่าของดวงอาทิตย์
ส่วนการกลายเป็น ดาวนิวตรอน หรือ หลุมดำ ..... การบีบอัดจะมากกว่า degenerate matter เยอะเลยครับ
เพราะดาวนิวตรอนเกิดจากแรงระเบิดของ Supernova และหลุมดำก็เกิดจากแรงระเบิดบีบอัดจาก Supernova เช่นกัน
แต่ .... degenerate matter เกิดจากการยุบตัวจากการ "ชนะ" ของแรงโน้มถ่วง ทำให้ Electron ไม่มีที่ยืนเป็นระดับชั้นตามปกติ
ดังนั้น electron จึงถูกกดหัวให้อยู่ในสภาพชั้นพลังงานต่ำสุด
ดังนั้น เมื่อดาวเคราะห์หินมีมวลมากกว่า 1.6 solar mass .... มันจะยุบตัวลงไปกลายเป็นดาวแคระขาว
โดยไม่มีกลไกใด ๆ ที่จะเป็น Supernova ครับ .....และหากดาวแคระขาวดวงนี้ เกิดการสะสมมวลต่อไปอีก
จากการ "ดูด" มวลจากดาวฤกษ์ปกติที่อยู่ใกล้ ๆ มันก็จะระเบิดกลายเป็น Type Ia Supernova ครับ
เพราะที่ท่านถามมา มันไม่ได้เป็น model ปกติในการกำเนิดดาวฤกษ์แบบนี้น่ะครับ ดังนั้น จึงยากมากที่จะ
หาคำตอบที่อ้างอิงได้ใน Internet
ตามปกติแล้วเมื่อดาวเคราะห์หินมีมวลมากถึงระดับนึง มันจะมีแรงโน้มถ่วงพอที่จะดูดก๊าซเข้าหามันเรื่อยๆจนเป็นดาวเคราะห์ก๊าซ
นั่นคือแกนดาวจะเป็นหิน/โลหะ แต่ว่า...
1. ถ้าเติมมวล(เช่นพ่นก๊าซไฮโดรเจนเข้าไปเพิ่ม)ให้กับดาวเคราะห์ก๊าซอย่างดาวพฤหัสจนมีมวลมากพอจะจุดฟิวชั่นเป็นดาวฤกษ์ได้
แกนดาวที่เคยเป็นของแข็งจะมีสภาพเป็นอย่างไร? และดาวฤกษ์ที่แกนเป็นหิน/โลหะตั้งแต่แรกจะมีคุณสมบัติอย่างไร?
ทั้งในกรณีดาวแคระน้ำตาล ดาวฤกษ์ขนาดดวงอาทิตย์จนถึงระดับดาวยักษ์สีน้ำเงิน
ผมคิดว่า หากดาวเคราะห์แก้สมีมวลเพิ่มมาจาจก hydrogen จนถึงขั้นที่เกิด fusion ได้ อุณหภูมิที่แกนดาว
จะต้องขึ้นถึง หลักล้าน องศา C และที่ระดับล้านองศา C สสารของแกนที่เป็น หิน (Silicon-dioxide) , เหล็ก
ก็น่าจะอยู่ในรูปของอะตอมกระจายตัวอยู่บริเวณแกน พร้อม ๆ กับการเกิด fusion ของ Deuterium ไปด้วยครับ
หรือหากจะคิดว่ามันจะแพร่กระจายออกมาสู่นอกพื้นผิวดาว(ดวงนี้) ด้วยแรงจากพลังงานของ fusion จะเป็นไปได้ใหม ?
ก็ไม่น่าจะเป็นแบบนั้นนะ เพราะมวลมหาศาลที่คอยกดอัดอยู่ มันมากพอที่จะกักเก็บธาตุหนักเหล่านั้นไว้ได้
ส่วน ดาวฤกษ์ที่แกนเป็นหิน/โลหะตั้งแต่แรก จะไม่มีนะครับ ดาวฤกษ์ทุกดวงจะกำเนิดด้วยแก้สเสมอ
เพราะธาตุหนักพวก Silicon - Iron (หิน-เหล็ก) จะกระจายตัวออกไปเป็น Protoplanetary disc ตอนที่มันเริ่มก่อตัว
มาจาก Solar nebula เสมอ ดังนั้น ดาวฤกษ์ทุกดวงจะไม่มีธาตุหนักที่แกนตอนที่มันกำเนิดครับ
2. ดาวเคราะห์หินมีมวลและขนาดใหญ่ที่สุดท่ีเป็นไปได้เท่าไร? แน่นอนว่าโดยปกติแล้วมันจะดึงดูดก๊าซเป็นดาวเคราะห์ก๊าซ
ถ้าได้เพิ่มอีกก็เป็นดาวฤกษ์ แต่ถ้าสมมุติว่าในจักรวาลนั้นมันมีแต่หินและโลหะ ไม่มีก๊าซล่ะ (หรือมีเทคโนโลยีสูงพอดึงหิน
และโลหะจากที่อื่นมาเติมดาวได้ไร้ขีดจำกัด) มันจะเพิ่มมวลและขนาดได้ถึงระดับไหนถึงจะหลุดจากการเป็นดาวเคราะห์
ในเมื่อมันไม่มีไฮโดรเจนให้ฟิวชั่นเป็นฮีเลียม(มีแต่หินโลหะล้วนๆ) เท่ากับมันกลายเป็นดาวฤกษ์ไม่ได้ มวลมันที่กดทับ
แกนดาว(ซึ่งเป็นของแข็งอย่างหิน/โลหะ) ถ้ามากพอมันจะบีบอัดให้แกนดาวข้ามขั้นไปเป็นดาวนิวตรอนและหลุมดำเลยไหม?
แล้วต้องมากแค่ไหน?
หากสมมุติในเชิงบังคับ ว่าให้เติมมวลที่เป็นธาตุหนักเข้าไปที่ดาวเคราะห์เรื่อย ๆ และไม่มีแก้สให้มัน
ก็คือกลายเป็นดาวเคราะห์แก้สไม่ได้ ..... เมื่อมวลมากถึงจุดหนึ่ง แรงโน้มถ่วงที่สูงมากพอก็จะทำให้อะตอม
ของธาตุหนักของดาวดวงนั้น กลายเป็น degenerate matter (สสารเสื่อม) ไปหมดครับ
https://th.wikipedia.org/wiki/สสารเสื่อม ก็คือมันจะกลายเป็น "ดาวแคระขาว" ไปเลยครับ
Limit ของมวลที่จะทำให้ดาวเคราะห์หินกลายเป็น degenerate matter ที่ผมจำได้ก็คือ มวลเกิน 1.6 เท่าของดวงอาทิตย์
ส่วนการกลายเป็น ดาวนิวตรอน หรือ หลุมดำ ..... การบีบอัดจะมากกว่า degenerate matter เยอะเลยครับ
เพราะดาวนิวตรอนเกิดจากแรงระเบิดของ Supernova และหลุมดำก็เกิดจากแรงระเบิดบีบอัดจาก Supernova เช่นกัน
แต่ .... degenerate matter เกิดจากการยุบตัวจากการ "ชนะ" ของแรงโน้มถ่วง ทำให้ Electron ไม่มีที่ยืนเป็นระดับชั้นตามปกติ
ดังนั้น electron จึงถูกกดหัวให้อยู่ในสภาพชั้นพลังงานต่ำสุด
ดังนั้น เมื่อดาวเคราะห์หินมีมวลมากกว่า 1.6 solar mass .... มันจะยุบตัวลงไปกลายเป็นดาวแคระขาว
โดยไม่มีกลไกใด ๆ ที่จะเป็น Supernova ครับ .....และหากดาวแคระขาวดวงนี้ เกิดการสะสมมวลต่อไปอีก
จากการ "ดูด" มวลจากดาวฤกษ์ปกติที่อยู่ใกล้ ๆ มันก็จะระเบิดกลายเป็น Type Ia Supernova ครับ
แสดงความคิดเห็น
ถามเรื่องดาวเคราะห์หิน ดาวเคราะห์ก๊าซ และดาวฤกษ์
1. ถ้าเติมมวล(เช่นพ่นก๊าซไฮโดรเจนเข้าไปเพิ่ม)ให้กับดาวเคราะห์ก๊าซอย่างดาวพฤหัสจนมีมวลมากพอจะจุดฟิวชั่นเป็นดาวฤกษ์ได้ แกนดาวที่เคยเป็นของแข็งจะมีสภาพเป็นอย่างไร? และดาวฤกษ์ที่แกนเป็นหิน/โลหะตั้งแต่แรกจะมีคุณสมบัติอย่างไร? ทั้งในกรณีดาวแคระน้ำตาล ดาวฤกษ์ขนาดดวงอาทิตย์จนถึงระดับดาวยักษ์สีน้ำเงิน
2. ดาวเคราะห์หินมีมวลและขนาดใหญ่ที่สุดท่ีเป็นไปได้เท่าไร? แน่นอนว่าโดยปกติแล้วมันจะดึงดูดก๊าซเป็นดาวเคราะห์ก๊าซถ้าได้เพิ่มอีกก็เป็นดาวฤกษ์
แต่ถ้าสมมุติว่าในจักรวาลนั้นมันมีแต่หินและโลหะ ไม่มีก๊าซล่ะ (หรือมีเทคโนโลยีสูงพอดึงหินและโลหะจากที่อื่นมาเติมดาวได้ไร้ขีดจำกัด)
มันจะเพิ่มมวลและขนาดได้ถึงระดับไหนถึงจะหลุดจากการเป็นดาวเคราะห์ ในเมื่อมันไม่มีไฮโดรเจนให้ฟิวชั่นเป็นฮีเลียม(มีแต่หินโลหะล้วนๆ) เท่ากับมันกลายเป็นดาวฤกษ์ไม่ได้
มวลมันที่กดทับแกนดาว(ซึ่งเป็นของแข็งอย่างหิน/โลหะ) ถ้ามากพอมันจะบีบอัดให้แกนดาวข้ามขั้นไปเป็นดาวนิวตรอนและหลุมดำเลยไหม? แล้วต้องมากแค่ไหน?
ขอขอบคุณล่วงหน้าครับ