켈빈-헬름홀츠 기작

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별의 생성
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천체 부류
이론적 개념
v  d  e  h

켈빈-헬름홀츠 기작(Kelvin–Helmholtz 機作)은 항성이나 행성의 표면이 냉각될 때 일어나는 천문학적 과정이다. 냉각으로 압력이 낮아지고, 그 결과 항성이나 행성은 움츠러들게 된다. 이러한 압축은 결국 항성 또는 행성의 중심부를 가열한다. 이 기제는 중심 온도가 핵융합이 일어날 만큼 높지 않은 목성토성갈색 왜성에서 분명하게 일어난다. 이러한 기제로 목성은 태양으로부터 받는 것보다 더 많은 에너지를 방사한다.

켈빈-헬름홀츠 기작은 19세기 말 켈빈헬름홀츠태양의 에너지원을 설명하기 위해 제안했다. 19세기 중반 이전에 에너지 보존 법칙이 받아들여졌고, 이 물리적 법칙에 따라 태양이 계속 빛을 내려면 어떤 에너지원이 있어야만 했다. 핵반응이 알려져 있지 않았으므로, 태양 에너지의 주요 후보는 중력 수축이었다.

어쨌거나, 이러한 기제로 얻을 수 있는 에너지의 양은 태양을 단지 수백만 년을 빛나게 할 수 있을 뿐으로, 지질학·생물학적인 증거로 제시하는 지구의 나이인 수십억 년에는 도달하지 못하였다. (캘빈은 지구의 나이가 수십억 년이 아닌 수백만 년이라고 주장했다.) 태양 에너지의 진정한 원천은 1930년대에 한스 베테핵 융합임을 밝힐 때까지 불확실한 채로 남아 있었다.