Бурые (коричневые) карлики

[Serge10]

Pphantom писал(а):

Оно выделяется в сравнительно близких к поверхности слоях

Почему? Из-за того, что глубже вещество в вырожденном состоянии и дальше не сжимается?

Pphantom писал(а):

да и газ это

Разве не надкритическая жидкость? Там же давление сумасшедшее. Но в любом случае, если газ в гравитационном поле снизу подогревать, начнется конвекция. Ведь градиент температуры от центра к поверхности у коричневых карликов никуда не девается?

На Земле же в атмосфере конвекция полным ходом идет.

Pphantom писал(а):

Так Юпитер сильно легче и эволюционировал (да и образовывался по-видимому) существенно иначе.

Но ведь полно экзопланет в десятки раз тяжелее Юпитера (а это как раз масса коричневых карликов). Разве они как-то по-другому возникали, не за счет гравитационного захвата водорода и гелия скалистым ядром?

Или Вы рассматриваете исключительно самостоятельное образование коричневых карликов по тому же механизму, что и остальные звезды?

-- 29.12.2021, 02:36 --

Вот, кстати, цитата из Wikipedia:

Цитата:

Коричневые карлики полностью конвективны, как и самые маломассивные звёзды. Исключение составляют лишь наиболее холодные коричневые карлики, в которых конвекция также играет важную роль, но не распространяется до самой поверхности объекта

Получается, вранье написано?

И, если позволите, еще один вопрос чайника - там же в Wikipedia написано, что в самых массивных из коричневых карликов могут идти термоядерные реакции с участием водорода. Но недолго. Вопрос вот в чем - если однажды возникли условия для термоядерного горения водорода, то за счет чего они быстро исчезнут? Ведь давление гравитации никуда не девается, почему реакция останавливается? Неужели из-за потери массы за счет превращения водорода в гелий? Но ведь это очень малый процент от массы карлика.

[DimaM]

Serge10 в сообщении #1544599 писал(а):

Но в любом случае, если газ в гравитационном поле снизу подогревать, начнется конвекция.

Не в любом - градиент температуры должен быть больше порогового (в атмосфере Земли - примерно 10 К/км). Если меньше - конвекции не будет. При большой теплопроводности необходимый градиент будет больше.

Serge10 в сообщении #1544599 писал(а):

Вопрос вот в чем - если однажды возникли условия для термоядерного горения водорода, то за счет чего они быстро исчезнут? Ведь давление гравитации никуда не девается, почему реакция останавливается? Неужели из-за потери массы за счет превращения водорода в гелий? Но ведь это очень малый процент от массы карлика.

По-моему (пусть меня поправят, если это неверно), там горит дейтерий - для него необходимая температура заметно ниже. Когда весь дейтерий сгорает, реакция прекращается.

[Pphantom]

Serge10 в сообщении #1544599 писал(а):

Почему? Из-за того, что глубже вещество в вырожденном состоянии и дальше не сжимается?

Да.

Serge10 в сообщении #1544599 писал(а):

Но в любом случае, если газ в гравитационном поле снизу подогревать, начнется конвекция. Ведь градиент температуры от центра к поверхности у коричневых карликов никуда не девается?

Нет, это верно для несжимаемой жидкости (и то с оговорками), но не для газа. DimaM уже написал.

Serge10 в сообщении #1544599 писал(а):

Но ведь полно экзопланет в десятки раз тяжелее Юпитера (а это как раз масса коричневых карликов).

Это спорный вопрос, но скорее нет. Обычно про механизм образования толком ничего не сказать, поэтому классифицировать приходится просто по массе, а тогда просто берется порог около 13 масс Юпитера.

Serge10 в сообщении #1544599 писал(а):

Или Вы рассматриваете исключительно самостоятельное образование коричневых карликов по тому же механизму, что и остальные звезды?

Ну не я лично , но в принципе это должно было бы быть наиболее хорошим критерием отличия бурых карликов от планет-гигантов. Проблема в том, что из наблюдений это не получить.

Serge10 в сообщении #1544599 писал(а):

Получается, вранье написано?

Мы все время пытаемся натянуть качественные отличия на количественную характеристику. Я исходно писал об остывшем буром карлике, в котором конвекция прекращается. У активных она есть. Проблема в том, что остывание - это не мгновенное событие, до которого конвекция есть, а после - нет, границы конвективной зоны медленно сближаются. Так что в каком-то смысле все правда, только надо конкретизировать стадию эволюции, о которой речь идет.

Более того, это в любом случае в основном модельный результат. Из наблюдений определить наличие конвекции во внешних слоях еще кое-как можно, но как только граница уходит ниже фотосферы, возможность пропадает.

Serge10 в сообщении #1544599 писал(а):

Вопрос вот в чем - если однажды возникли условия для термоядерного горения водорода, то за счет чего они быстро исчезнут?

Не водорода, точнее, не протия. Там "топливом" служит дейтерий и отчасти литий, которых попросту крайне мало (что тоже уже написал DimaM).

[Serge10]

Pphantom, DimaM, спасибо большое за пояснения.

DimaM писал(а):

там горит дейтерий - для него необходимая температура заметно ниже. Когда весь дейтерий сгорает, реакция прекращается.

Pphantom писал(а):

Не водорода, точнее, не протия. Там "топливом" служит дейтерий и отчасти литий, которых попросту крайне мало

Этот механизм мне понятен. Смутила следующая фраза из Wikipedia:

Цитата:

Самые массивные коричневые карлики, с массами более 0,060—0,065 M⊙ способны достигать центральных температур в 3\cdot$10^6$ K и сжигать водород в своих недрах, но, в отличие от звёзд, в коричневых карликах горение водорода через небольшой срок после начала прекращается

Учитывая, что выше отдельно рассказывается про горение дейтерия и лития, можно быть уверенным, что в этой цитате речь идет именно о протии.

[Pphantom]

Serge10 в сообщении #1544629 писал(а):

Учитывая, что выше отдельно рассказывается про горение дейтерия и лития, можно быть уверенным, что в этой цитате речь идет именно о протии.

А вот это действительно вранье. Собственно говоря, сходив по ссылке, которая там же приводится, легко убедиться, что в оригинале речь шла о сгорающем в этом диапазоне масс литии (и доле выгорающего лития). Там же дана максимально оптимистичная модельная оценка нижнего предела массы для синтеза из протия - 0.072 солнечных. Но в работе обсуждались разные критерии проведения границы между бурыми карликами и звездами и, похоже, писавший текст в википедии смешал воедино разные варианты.

[Serge10]

Pphantom писал(а):

похоже, писавший текст в википедии смешал воедино разные варианты.

Ясно, еще раз большое спасибо. Т. е. я правильно понимаю, что если водород (протий) все-таки загорелся, то гореть он будет десятки, а то и сотни триллионов лет, и речь в таком случае идет никак не о массивном коричневом карлике, а о красном карлике с минимальной массой?

[Evalmer]

Serge10 в сообщении #1544596 писал(а):

куда же все тяжелые элементы деваются? Разве они не должны в центре концентрироваться?

Не просто должны, а обязаны!
По причине однотипности состава протопланетного облака.

Serge10 в сообщении #1544643 писал(а):

я правильно понимаю, что если водород (протий) все-таки загорелся, то гореть он будет десятки, а то и сотни триллионов лет, и речь в таком случае идет никак не о массивном коричневом карлике, а о красном карлике с минимальной массой?

Вопрос в том, может ли подобный объект сформироваться в составе экзопланетной системы...