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太阳越来越大还是越来越小,太阳怎么形成的之后又将怎么消亡? 第1页

  

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  • 新品,哦对了不要脸下,有日报推荐的朋友可不可以帮推荐下。
  • 还是按我一贯的方法说了,不知道大家听没听说过有个成语叫做“七月流火”,好了问题来了,这个成语是什么意思?

其实七月流火这个看起来就很炎热的词,意思和字面上来正好相反。其实是古人“夜观星象” (๑•̀ㅂ•́) ✧,发现到了农历七月天气逐渐转凉的时候,“大火星”西行,所以慢慢的这就成了个对应关系,也就是每当“流火”的时候,天气就要变冷了。

好了,第二个问题来了,“大火星”是什么?

“大火星”可不是我们的小伙伴战神马尔斯——“火星”,而是一个距离地球极其遥远(430光年)的恒星“心宿二”,没听说过?好吧,那换句话说,这颗恒星就是我们熟知的“天蝎座”的α星(天蝎座主星),为什么这颗心宿二离我们这么远还可以被称为“大火星”,很好理解,因为这货实在是又大又红,所以天文学对这种行星也有个命名——红巨星

图 天蝎座的心宿二 其实和他一个等级的红巨星还有金牛座的α星毕宿五,不过我们看东方起名字就很有诗意,“心”宿属于“东方苍龙七宿”(角、亢、氐、房、心、尾、箕),毕宿属于“西方白虎七宿”(奎、娄、胃、昴、毕、觜、参),听说过西游记的“奎木狼”吧,就是来自这里的。当然了,毕宿五,心宿二,轩辕十四,北落师门又叫“四大王星”,好了还是回到太阳的问题来。

  • 心宿二有多大呢,这么说吧,现在比较认可的说法,直径是太阳的700——900倍,嚯,都要赶上太阳和木星大小的比了,我们的太阳和人家比起来就像个大行星一样。但是我们可不要妄自菲薄,别看这货又大又红,其实这货已经离死不远了。

图 心宿二的大小,太阳不是那个小球,而是那个小点。

好了回到太阳,我们的太阳现在是一个正是阳刚之气爆发的兄贵♂恒星,我们一般叫这个阶段“主序星”,按照太阳的质量来说,基本可以说有100亿年的“主序星”阶段,而太阳现在的年龄仅仅只有50亿年,也就是说,太阳还有漫长的路要走。

  • 那么为什么这些恒星会有寿命呢?下面这几个带数字的段落还是挺重要的,不过实在不喜欢也可以跳过去,本文还是以科普为主。
  1. 先说一下这个把,知道“氢弹”吧,这东西其实本质是,氢原子核(其实是氘氚这两个同位素)产生了神奇的“核聚变”,那么写成公式是这样的。

  2. 好吧其实我是很不爱写公式的,可以简单说下,原子核是质子中子组成的,我们知道我们是按照质子数量确定元素,原子核里有一个质子的就是氢(氢本来是没有中子的),但是原子核里面不管有多少中子本质上还是氢,氢就有这两个挂了1个中子和2个中子的同位素“氘”“氚”小伙伴(就是上面公式里的那两个H),然后这两个原子核在高温高压“引燃”的情况下,发生“核聚变”,直接变成了氦原子核(2个质子2个中子)和一个中子,但是这个过程中,氦原子核的质量其实是和氘氚原子核质量相加不一样的,这种丢失的质量产生了大量的能量。(可以补充下,就是越大的原子核,就需要越多的“结合能”,所以质量也就越小)
  3. 爱因斯坦不是有个很有名的公式么E=MC²,也就是说丢失的这些质量全部乘以了光速(3后面8个0)这个本来就大的吓人的数的平方,也就是说这个能量是惊人的,这也就是传说中的“核能”。
  4. 然而这种“核聚变”由于强力和库仑力的影响,很难发生,所以一般都会找个由重核裂变的原子弹来“引燃”这个反应。

  • 好了回到正题,其实宇宙也是这样,宇宙在诞生的时候,其实是有大量的均匀的“中性原子气体云”的,只不过随着引力的不均衡,这些“云”开始大量聚拢,这个“压缩”的过程就产生了大量的能量,也就是这个时候,大量的前面说过的氢原子核被”引燃“开始发生核聚变了,这种伴随着巨大能量,加上还有一种类似高温气体的叫做“等离子体”的东西(这个我在另一个关于火焰的回答里说过,虽然上了日报但是感觉有点问题),组成了我们熟知的“大火球”——恒星。

(当然了,如果这个氢核没被点燃就灭了,就变成了“褐矮星”)

我们的太阳,就是一个巨大的“氢弹”,正在发生着剧烈的核聚变,可是这氢核毕竟是有限的,等到我们太阳走到末日的时候,也就是氢原子核快要耗尽的时候。

根据前面那段,我们也知道,氢核聚变“燃烧之后”的“废渣”就是——氦原子核。

所以太阳将要走到末日的时候,一个神奇的“回光返照”出现了。

  • 太阳内部大量很难被“点燃”的“废渣”氦原子核,导致失去能量的核心开始迅速坍缩,好了,就像刚才说的恒星形成的阶段一样,核心这么一坍缩,又产生了大量的能量造成高温高压,这么一来太阳的外层开始迅速膨胀,甚至远远超过了壮年时期。

这就是神奇的“内核坍缩,外层膨胀”。

结果坍缩的过程中,一直“冥顽不化”的废渣氦原子核竟然也开始被“点燃”了,氦原子核的质量更大,所放出的能量就更多,这样一来,本来快死的太阳,就会变成和心宿二一样的——红巨星。

红巨星温度很高,体积极大,这样一来我们地球这种“近日行星”,基本就成了给太阳塞牙缝的零食了,这个过程还最少要持续10亿甚至20亿年。

但是回光返照毕竟是回光返照,等到氦原子核也烧完了,变成了碳原子核甚至氧原子核的时候,以太阳这两下子,基本上是点燃不了它了(其实如果有更大的能量,最后会一轮一轮的变成铁原子核这样的稳定状态)。

这样一来,外层也基本烧的差不多了,内层又接不上供应,最终外层的等离子体火球们,进行了最后一次的搏斗,然后烟消云散,当然了那时候我们的地球也早就化为灰烬,随风飘散了。内层继续坍缩,直到几乎全部坍缩成了这些实在不能点燃的原子核 们,也就成为了一个密度极大极大极大的——“白矮星”

太阳这种质量的恒星,坍缩成白矮星的时候和地球才差不多大,用白矮星的材料做几个一米见方的方块,远洋货轮都拉不动。

图 太阳等级质量的白矮星和地球的大小比较

可是太阳确实质量不大,所以死也不会死的很光荣,而那些质量很大的,就比如刚才说的心宿二,它在死亡的时候,会因为自身极大的质量导致坍缩成密度更大的——“中子星”。中子星这东西,电子都被压缩到了和质子中和成为了中子,也即是说几乎由中子组成的这东西成了个密度难以想象的天体,也就是说心宿二这种比太阳大700倍的大家伙,最后也就变成个普通行星的大小。

  • 而质量再大一些再坍缩厉害一些的恒星,也就会达到比中子星密度更大,引力更大的神奇物质也也就是传说中的大家都听说过的——黑洞。黑洞已经超出了我们的理解范围,这东西连中子都不是了,是物质的终极,它没有粒子没有时间,一切的一切都在巨大的坍缩巨大的引力巨大的密度下化为虚无,成为这宇宙中最容易引起猜测的玩意儿。


以上,基本就是这些了,也欢迎大家关注我和我的专栏——祖先。


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首先,太阳是一颗小质量恒星(质量小于2.3倍太阳质量的恒星为小质量恒星,介于2.3倍~8.5倍太阳质量之间的恒星为中等质量恒星,大于8.5倍太阳质量的为大质量恒星)。

其次,目前太阳正处于主序星阶段,正当壮年。



以太阳的质量,它会在主星序中停留100亿年,而现在太阳的年龄不过50亿年,所以,太阳会将现在的体积至少保持50亿年。

50亿年之后,太阳核心部位的氢燃料将燃烧完毕,只剩下氢燃烧后剩下的炉渣——氦。由于氦燃烧需要的温度更高,所以在太阳内部会暂时失去能源,无法产生强大的辐射压力,因此太阳核心会在重力作用下迅速坍塌收缩,在收缩过程中,由于巨大的压力,会使温度极速升高,而巨大的压力也会把太阳的外壳推开,从而形成内核收缩、外壳膨胀的局面。核心部分巨大的压力产生的极高温度也会点燃氦的核聚变,而外壳部分超高的温度则会点燃外壳中氢的核聚变,从而使得太阳核心燃烧氦,外层燃烧氢,所产生的能量使得太阳外层更加膨胀,从而形成红巨星。

换言之,那时太阳体积将极大的膨胀,到底能膨大到多少呢?这么说吧,到时候地球也在太阳的肚子里。

太阳在红巨星的阶段将停留20亿年,最后核心的氦也被烧光,只剩下新的炉渣碳和氧。和以前一样,太阳内部又失去了能源,没办法抵挡外层巨大的重力,因此外层会再次急剧收缩坍塌,但是由于碳和氧核聚变需要的温度极高,而太阳的质量太小,压缩产生的温度不足以点燃碳和氧的核聚变,因此太阳核心的核聚变就此结束,只是在外层中的氢和氦继续燃烧,维持着太阳的光芒,这时太阳已经是风烛残年了。

这时,由于太阳核心失去了能源,因此外层会在重力作用下极度收缩,密度越来越高,直至达到6×10^7克/立方厘米时,恒星内部的电子之间会产生一种压力,阻止物质继续被压缩,这种压力叫做“简并压力”,这时太阳核心体积极小,温度极高,这就是白矮星。而太阳外层持续膨胀,越来越大,直至和核心脱离,形成弥漫空间的行星状星云,星云膨胀很快,大约5万年后,就会被完全吹散,不复存在,只剩下中心一颗孤零零的白矮星,大小大约和地球差不多。

由于白矮星没有任何能量来源,只能靠以前的积蓄来维持温度和辐射,当耗尽积蓄的能量后,最终会暗下去,变成黑矮星。




  

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