metallicity是什麼意思,metallicity的意思翻譯、用法、同義詞、例句
常用詞典
n. 金屬物;金屬性
例句
Three generations of stars may exist based on metallicity.
以金屬度劃分,恒星有三個世代。
One clue comes from the metallicity of the disc's constituent stars.
一條線索來自于主盤内恒星的金屬豐度。
Different theories predict how this metallicity gra***nt changes over billions of years.
已有幾種不同的理論對金屬豐度梯度在億萬年間如何變化作了推測。
Metallicity is a measure of the relative abundance in a star of elements other than hydrogen and helium.
金屬豐度是對恒星内除氫和氦之外元素的相對豐度的度量(天文學中比氦重的元素都叫金屬。——譯者注)。
The metallicity of a star measures the amount of metals it has —that is, any element heavier than helium.
恒星的金屬度用于表征它含有的“金屬”的量——其實是所有比氦重的元素的量。
專業解析
metallicity(金屬豐度)是天文學中描述天體(主要是恒星)化學組成的重要概念。它特指恒星大氣中除氫(H)和氦(He)之外所有化學元素的質量占比總和。在天文學語境下,這些元素被統稱為“金屬”,盡管其中包含大量非金屬元素(如氧、碳、氮等)。
核心含義與重要性
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定義與計算:
- 金屬豐度通常用符號Z 表示,代表恒星總質量中“金屬”元素所占的比例。氫的質量占比用X 表示,氦用Y 表示。因此,三者關系滿足:$X + Y + Z = 1$。
- 更常用的表示方式是相對于太陽的金屬豐度比值。太陽的金屬豐度被定義為标準值。一個恒星的金屬豐度表示為:
$$
[text{Fe}/text{H}] = log{10}left(frac{N{text{Fe}} / N{text{H}}}{N{text{Fe},odot} / N{text{H},odot}}right)
$$
其中 $N{text{Fe}}$ 和 $N_{text{H}}$ 分别是恒星中鐵原子和氫原子的數量密度,下标 $odot$ 代表太陽的值。例如,$[text{Fe}/text{H}] = -1.0$ 表示該恒星的鐵氫比值是太陽的十分之一。
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“金屬”的含義:
- 在天文學中,“金屬”泛指所有比氦重的元素(原子序數 > 2)。這包括了:
- 真正的金屬元素(如鐵 Fe、鎂 Mg、鈣 Ca)。
- 非金屬元素(如氧 O、碳 C、氮 N、氖 Ne)。
- 這種定義源于宇宙大爆炸核合成隻産生了大量的氫和氦,以及極其微量的锂和铍。所有更重的元素(“金屬”)都是在恒星内部通過核聚變反應或在恒星死亡(超新星爆發等)過程中産生的,并隨後被抛灑到星際介質中。因此,“金屬”豐度實質上是衡量恒星或星際物質中重元素富集程度的指标。
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測量方法:
- 金屬豐度主要通過分析恒星的光譜來确定。不同元素會吸收特定波長的光,在光譜上形成特征吸收線。通過測量這些吸收線的強度(特别是鐵譜線,因其豐富且易于測量),并與恒星大氣模型相結合,天文學家可以推算出恒星大氣中各種元素的豐度,進而得到整體的金屬豐度(通常以鐵豐度 $[text{Fe}/text{H}]$ 為代表)。
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天體物理意義:
- 恒星演化與星族:金屬豐度是區分不同星族的關鍵參數。年老的恒星(星族 II)形成于宇宙早期,當時星際介質中重元素稀少,因此金屬豐度很低($[text{Fe}/text{H}]$ 可為負值,如 -2.0 或更低)。年輕的恒星(星族 I)形成于富含重元素的星際環境中,金屬豐度較高(接近或高于太陽值)。太陽屬于星族 I,$[text{Fe}/text{H}] = 0$。
- 恒星結構與演化:金屬豐度影響恒星内部的不透明度(阻礙光傳播的能力)。金屬元素含量高的恒星,其内部不透明度更高,會影響恒星内部的能量傳輸、對流、壽命以及最終的演化路徑。
- 行星形成:觀測表明,擁有行星(尤其是類木星的氣态巨行星)的恒星傾向于具有較高的金屬豐度。這是因為行星(特别是岩石核心)的形成需要足夠的重元素作為原材料。
- 星系化學演化:通過研究不同年齡、不同位置恒星的金屬豐度分布,天文學家可以追溯星系中重元素的産生曆史(核合成)、混合過程以及星系整體的化學演化曆程。
簡而言之,metallicity(金屬豐度)是天文學中衡量恒星或星際介質中除氫和氦以外的所有重元素相對含量的關鍵參數。 它主要通過光譜分析獲得,并以相對于太陽的比值(如 $[text{Fe}/text{H}]$)來表示。金屬豐度不僅揭示了恒星的年齡和所屬星族,還深刻影響着恒星自身的物理性質、演化命運、行星系統的形成潛力,并為理解星系的形成和演化曆史提供了至關重要的線索。
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網絡擴展資料
"Metallicity"是名詞,指物質中金屬元素的相對含量或豐度,尤其在天文學中用于描述天體(如恒星、星系或星際物質)中除氫和氦之外所有化學元素的總質量比例。該詞由形容詞"metallic"(金屬的,含金屬的)加後綴"-ity"構成,表示某種性質或狀态。
其核心特征包括:
- 金屬定義擴展:天文學中的"金屬"泛指原子序數大于氦的所有元素,如水、氧、碳等均被歸類為"金屬";
- 宇宙演化指标:早期宇宙天體金屬豐度低,隨着恒星核合成過程,後期形成的天體金屬豐度逐漸升高;
- 表示方法:常用對數标度[X/H]表示,例如太陽金屬豐度約為$Z_odot = 0.02$(即金屬質量占比2%)。
該術語在以下領域具有特殊意義:
- 恒星分類:金屬豐度影響恒星光譜特征
- 星系形成研究:金屬豐度分布反映星系演化曆史
- 系外行星探測:行星系統的金屬豐度與行星形成概率相關
注意事項:日常英語中較少使用該詞,其專業含義與普通詞典中的"金屬特性"(如導電性、延展性)存在顯著差異。如需具體應用案例,建議查閱天體物理學文獻獲取更專業的量化分析數據。
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