太阳的演变过程

题目

太阳的演变过程

答案

恒星也有自己的生命史,它们从诞生、成长到衰老,最终走向死亡.它们大小不同,色彩各异,演化的历程也不尽相同.恒星与生命的联系不仅表现在它提供了光和热.实际上构成行星和生命物质的重原子就是在某些恒星生命结束时发生的爆发过程中创造出来的.目前太阳所处的主序星阶段,通过对恒星演化及宇宙年代学模型的计算机模拟,已经历了大约45.7亿年.据研究,45.9亿年前一团氢分子云的迅速坍缩形成了一颗第三代第一星族的金牛T星,即太阳.这颗新生的恒星沿着距银河系中心约27,000光年的近乎圆形轨道运行.太阳在其主序星阶段已经到了中年期,在这个阶段它核心内部发生的恒星核合成反应将氢聚变为氦.在太阳的核心,每秒能将超过400万吨物质转化为能量,生成中微子和太阳辐射.以这个速度,太阳至今已经将大约100个地球质量的物质转化成了能量.太阳作为主序星的时间大约持续100亿年左右.太阳的质量不足以爆发为超新星.在50~60亿年后,太阳内的氢消耗殆尽,核心中主要是氦原子,太阳将转变成红巨星,当其核心的氢耗尽导致核心收缩及温度升高时,太阳外层将会膨胀.当其核心温度升高到 100,000,000 K时,将发生氦的聚变而产生碳,从而进入渐近巨星分支,而当太阳内的氦元素也全部转化为碳后,太阳将不再发光,成为一颗死星（Black dwarf）.地球的最终命运还不清楚.太阳变成红巨星时,其半径可超过1天文单位,超出地球目前的轨道,是当前太阳半径的260倍.然而,届时作为渐近巨星分支恒星,太阳将会由于恒星风而失去当前质量的约30%,因而行星轨道将会外推.仅就此而言,地球也许会幸免被太阳吞噬.然而,新的研究认为地球还是会因为潮汐作用的影响而被太阳吞掉.即使地球能逃脱被太阳熔融的命运,地球上的水将被蒸发而大气层也会散逸.实际上,即使太阳还是主序星时,它也会逐步变得更亮,表面温度缓慢上升.太阳温度的上升将在9亿年后导致地球表面温度升高,造成目前我们所知的生命无法生存.其后再过10亿年,地球表面的水将完全消失.红巨星阶段之后,由热产生的强烈脉动会抛掉太阳的外壳,形成行星状星云.失去外壳后剩下的只有极为炽热的恒星核,它将会成为白矮星,在漫长的时间中慢慢冷却和暗淡下去.这就是中低质量恒星的典型演化过程.