Тест по астрономии: Жизнь звёзд (10-11 класс)
Тест по астрономии «Жизнь звёзд» для 10-11 классов — это проверочная работа углубленного уровня, направленная на диагностику знаний учащихся о жизненном цикле звёзд. Вопросы охватывают этапы эволюции от протозвезды до финальных стадий, зависимость времени жизни от массы и процессы нуклеосинтеза.
1
Какое событие является ключевым для перехода протозвезды в стадию полноценной звезды главной последовательности?
Правильный ответ:
Начало термоядерных реакций превращения водорода в гелий в ядреПояснение:
Правильный ответ — Начало термоядерных реакций превращения водорода в гелий. Именно запуск устойчивого термоядерного синтеза создает внутреннее давление, которое уравновешивает гравитацию, останавливает сжатие и делает звезду стабильным источником энергии на долгое время.2
В каком диапазоне спектра преимущественно излучает протозвезда на начальных стадиях своего сжатия?
Правильный ответ:
В инфракрасном диапазонеПояснение:
Правильный ответ — В инфракрасном диапазоне. Протозвезда еще относительно холодна (по сравнению со звездами ГП) и окружена плотной пылевой оболочкой, которая поглощает видимый свет и переизлучает его в тепловом инфракрасном диапазоне спектра.3
Какая сила противодействует гравитационному сжатию звезды на стадии главной последовательности?
Правильный ответ:
Газовое давление, поддерживаемое энергией термоядерных реакцийПояснение:
Правильный ответ — Газовое давление. Выделяющаяся в ядре энергия разогревает газ (плазму), создавая высокое давление. Это давление направлено наружу и уравновешивает силу гравитации, стремящуюся сжать звезду. Такое состояние называется гидростатическим равновесием.4
Как зависит время пребывания звезды на главной последовательности от её массы?
Правильный ответ:
Чем больше масса, тем меньше время жизни (так как светимость растет пропорционально 4-й степени массы)Пояснение:
Правильный ответ — Чем больше масса, тем меньше время жизни. Массивные звезды имеют большие запасы водорода, но расходуют его с колоссальной скоростью из-за высокой светимости (L∼M4L sim M^4L∼M4). Поэтому массивные звезды живут миллионы лет, а маломассивные — миллиарды и триллионы.5
Что происходит с ядром и оболочкой звезды типа Солнца после выгорания водорода в центре?
Правильный ответ:
Ядро сжимается и нагревается, а оболочка сильно расширяется и остывает (превращение в красного гиганта)Пояснение:
Правильный ответ — Ядро сжимается, а оболочка расширяется. После прекращения реакций в центре гидростатическое равновесие нарушается. Ядро сжимается под действием гравитации, а оболочка, реагируя на возросший поток энергии из слоевого источника, раздувается, превращая звезду в красного гиганта.6
Какой объект образуется после сброса оболочки (планетарной туманности) звездой типа Солнца?
Правильный ответ:
Белый карликПояснение:
Правильный ответ — Белый карлик. После стадии красного гиганта звезда малой или средней массы сбрасывает внешние слои, образуя планетарную туманность. Обнажившееся горячее и плотное ядро, состоящее в основном из углерода и кислорода, становится белым карликом.7
Что является конечным продуктом эволюции самых массивных звезд (с массой ядра, значительно превышающей предел Чандрасекара)?
Правильный ответ:
Нейтронная звезда или черная дыраПояснение:
Правильный ответ — Нейтронная звезда или черная дыра. Массивные звезды заканчивают жизнь взрывом сверхновой. Если масса сколлапсировавшего ядра превышает определенный предел, давление нейтронов не может остановить сжатие, и образуется черная дыра.8
До образования какого химического элемента могут идти термоядерные реакции с выделением энергии в недрах массивных звезд?
Правильный ответ:
До железаПояснение:
Правильный ответ — До железа. Синтез элементов тяжелее железа является эндотермическим процессом, то есть требует затрат энергии, а не выделяет её. Поэтому образование железного ядра означает прекращение термоядерной поддержки и неизбежный коллапс звезды.9
Что находится в центре Крабовидной туманности?
Правильный ответ:
Пульсар (нейтронная звезда)Пояснение:
Правильный ответ — Пульсар (нейтронная звезда). Крабовидная туманность — остаток взрыва сверхновой 1054 года. Центральная часть взорвавшейся звезды сжалась в сверхплотную нейтронную звезду, которая быстро вращается и наблюдается как пульсар.10
Какой химический элемент начинает синтезироваться в ядре звезды типа Солнца на стадии красного гиганта (при температуре около 100 млн К)?