书城童书太空迷幻漫游
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第42章 太阳也会寿终正寝

太阳是人类的生命之母。

大约45亿年前,在银河系的盘状体系中,有一个比现在太阳大500万倍的云团。云团的主要成分是氢分子,同时含有少量氦分子和由其他元素构成的尘埃。因为受到来自内部物质的引力作用,云团向中心迅速收缩。经过40多万年,终于蜕变成一个高温、高压、高密度的气体球,并在其核心触发了由4个氢原子核聚变成一个氦原子核的反应,释放出大量的热和光。

太阳诞生后不久,残存在太阳周围的一些气体和尘埃,形成了围绕太阳旋转的行星以及其他太阳系天体,其中包括地球和月亮。

在广袤浩瀚的繁星世界里,太阳只是非常普通的一颗恒星,其亮度、大小和密度都处于中等水平。只是因为它离地球最近,所以看上去是天空中最大最亮的天体。而其他恒星中,离我们最近的,也比太阳远27万倍,因此看上去只是一个闪烁的光点。

太阳是太阳系的中心天体,也是太阳系中光和热的源泉。太阳占据了太阳系总质量的99.86%,约为2000亿亿亿吨,其直径为140万千米。太阳内部约有3000亿个大气压,中心温度高达1500万度。在这样的高温高压下产生的热核反应是太阳能量的来源,也是太阳供给太阳系其他成员光和热的源泉。其辐射的22亿分之一到达地球便足够维持地球生物对光热能量的总需求。如果没有太阳的光和热,地球将永远处于冷漠荒芜之中,根本不可能有今天这样多彩斑斓的世界。万物生长靠太阳,地球上的一切生命,包括我们人类在内,生存所需的能量几乎都来自太阳。

太阳也会衰老、也会毁灭吗?科学家们认为,太阳的寿命约有100亿年,而现在已过了50亿年,正值“壮年”。太阳是大自然的创造,既有生,也会有灭,但那是50亿年以后的事。太阳的中年时期是一个相对稳定的阶段。太阳内部蕴藏大量的氢,这些氢是维持太阳生命的“粮食”。太阳的内部是一个高温和高压的地方,在那里正在进行着热核反应,4个氢原子核聚变为一个氦原子核,热核反应释放出大量的能量。于是,太阳放出强烈的光和热。由于氢聚变为氦的反应进行得比较缓慢,因此,太阳的中年时期比较长,占了太阳一生的绝大部分时间。

热核反应所产生的巨大能量,使太阳大气处在剧烈的热运动中。太阳大气的热运动,必然产生了向外的压力,这个压力叫做辐射压。这是一种向外排斥的力。

太阳上除了这种斥力以外,还有自身收缩而产生的引力。它是一种向内的、跟斥力正好相反的力。在太阳一生中这两种力不断变化着。现阶段,太阳上的这两种力势均力敌,处在相持的阶段。因此,太阳既不膨胀,也不收缩,光度变化也不太大。虽然太阳上面局部地区发生各种各样的活动,例如黑子、耀斑、爆发日珥、日冕物质抛射等活动,而且活动的规模和释放出的能量比地球上最猛烈的火山爆发要强几十万倍,每年抛出大量的物质。但是这些活动都不足以引起严重创伤,无损于太阳的光辉。

太阳的这种稳定局面,虽然能维持一个很长的时期,但是总有一天要被打破的,踏上通过死亡的道路。据天文学家推算,太阳内部靠近中心的地方,温度最高,压力也最高,氢聚变为氦的热核反应主要在中心进行。因此,越接近太阳的中心,氢越早消耗完毕。

50亿年以后,太阳核心的氢原料耗尽之后,将由氦和其他较重元素的核反应维持其能源。这样,在中心部分形成一个由氦组成的核心,叫氦核。这个氦核随着热核反应的进行不断增大。这时候,太阳结构开始发生变化:中央是一个以氦为主的核心,外面是正在燃烧着的由氢组成的壳层,再外面是还没有燃烧的由氢组成的壳层。由于此时太阳中心的温度只有1500万度,密度只有每立方厘米100克,温度和压力都不足以使氦原子核发生热核反应。但氦核形成以后,太阳中心部分由一个产生能量的地方变成一个不产生能量的地方。内部没有能量供应,向外的斥力减弱,斥力和引力之间的平衡遭到了破坏,引力逐渐地大于斥力,占了上风,就要收缩。

氦核收缩的时候,要释放出大量的能量。这些能量,一部分使氦核升温,另一部分就输送到外壳。外面的太阳大气受热膨胀,表面积迅速增大。到这个时候,太阳已经变成一颗表面温度比较低、颜色偏红、体积很大、平均密度很小、光度很高的星。由于个子大,发出的又是红光,所以叫做红巨星。太阳变成红巨星的时候,体积膨胀,并依次吞进水星、金星、地球、火星。它的光度将要比现在的太阳大十几倍。那时候我们地球上的气温将升高好多倍,变成一个人类根本无法居住的星球了。

太阳在红巨星阶段大约要维持10亿年。

太阳进入红巨星阶段以后,随着热核反应一个接一个地进行,不断发生变化,时而膨胀,时而收缩,很不稳定。最后,中心温度升高到60亿度,内部会发射出大量的中微子,中微子能把大量的能量带走,剩下的能量在1000秒钟里用完。这时候,太阳引力失去了平衡,最终导致太阳内部迅猛地坍缩。

坍缩后的太阳变得很密,体积缩得很小,温度也升得很高,发出较强的白光。由于它个子矮小,又发出白光,所以叫做白矮星。白矮星的特点是体积很小,有的只有月亮那么大,可是它的质量、密度很大,光度小。在这种白矮星里,一块火柴盒大小的物质就重达1吨左右。

白矮星没有核反应,它是恒星核反应结束以后留下的残骸,依靠收缩自己的体积来继续辐射出微弱的引力势能,大约经过10亿年能量用完,最后将变成一颗不发光、冷冰冰、又矮又小的黑矮星。太阳的生命也就停止了。

总而言之,太阳的后半生将经过从红巨星,经过爆发,到白矮星;太阳成为一颗白矮星后将继续在太空中闪烁约10亿年,其间会多次出现新星爆发现象,直到最后它像一块即将燃尽的木炭一样,渐渐地冷却,最后变成一颗黑矮星。

至于黑矮星将怎样变化下去,天文学家只能提出一些猜测性的意见,一种可能是粉身碎骨,成为星际物质,弥漫在星际空间,成为形成一代恒星的原料;另一种可能是它重新吸积周围的星际物质,以后重新燃烧起来,死而复生。

也许有人会担心,到那时,人类还能继续生存吗?其实完全不必“杞人忧天”。人类的文明史不过才5000年左右,科技已经如此发达。50亿年是5000年的100万倍,那时的人类科技会发展到何种程度,谁也无法想象。