他是太陽系的大家長,這裡所有的行星都圍繞著他旋轉。萬物生長靠太陽,正是因為太陽源源不斷地以電磁波的形式將將寶貴的能量傳遞到宇宙,我們的地球才能孕育出生命,如果沒有太陽的話,恐怕整個太陽系都不會有生命,人類也將無從說起。可以說太陽促生了生命的誕生,那麼,他又是怎麼誕生的呢?
這個故事很長,要從遙遠的50億年前說起。那個時候太陽還沒有出現,你是否好奇,那時的太陽系中有什麼?
其實那裡充滿了厚厚的宇宙星雲塵埃,在這片塵埃之中藏著一顆質量超級大的超新星,在孤獨地隱藏了無數年後,他爆發了,爆炸後的巨大能量產生了旋轉的現象。旋轉產生了向中心的巨大吸力,周圍的宇宙星雲塵埃被不斷吸附到旋轉的中心,就這樣又不知道經過了多少年,無數的塵埃被吸附,慢慢的形成了早期的太陽,而沒有被吸附過來的塵埃則形成了其他的行星、衛星、小行星,太陽系就這樣出現了。
太陽透過燃燒產生能量,我們都知道燃燒需要氧氣,沒有氧氣,火就燒不起來,可是太陽中幾乎不含氧氣,他又是如何燃燒的呢?
以前人們確實無法解釋這些問題,可是後來隨著核能的發現和利用,人們才恍然大悟,原來太陽並不是像燒火那樣燃燒,而是以看起來更加高階的方式-核聚變產生強大的能量。
太陽其實是一個特別活躍的天體,在他的內部時刻都在進行核聚變。從太陽的中心到0.25太陽半徑的位置,就是太陽釋放能量的真正源頭,這一區域也被稱之為核反應區。這裡時刻有巨大的能量產生,導致其溫度超過1500萬度。
太陽不斷地進行核聚變產生能量,但太陽不是永動機,太陽散發出的能量也是以消耗其質量為代價的。研究發現,太陽每秒鐘大約有600萬噸氫鉅變成氦,這些消耗掉的質量一旦轉化為能量輻射到宇宙之中,就不會再還給太陽了。看到這裡相信有人會擔心:太陽已經燃燒了50億年了,他還能持續下去嗎,還能持續多久呢?
不過這只是杞人憂天罷了,相對於太陽的巨大質量,這樣的損耗可以說是微不足道。不過太陽質量再大,只減不增,總有一天還是會消耗光的。現在太陽的年齡已經超過了45億,已經消耗了其儲存的一半氫,換句話說這些燃料可以讓太陽燃燒40-50億年。也有科學家推算出太陽的壽命大約在100-200億年,而今我們的太陽處於最穩定的主序星階段,對於太陽來說,主序星階段大約可以持續110億年,現在已經過去了40多億年,也就是說太陽大約還可以穩定的輸出70億年左右。
透過前面知道,太陽的一生是從星雲開始的,那太陽的結局是什麼呢?答案是紅巨星,白矮星,最終形成太陽的死骸。
根據推算,在大約70億年之後,太陽會變成白矮星。如果我們將太陽比作一個人,他會像孩子一樣慢慢長大,其一生可以分為幼年、青年、中年、老年和臨終期5個階段。
在幼年期,形成太陽的原始星雲,會在自己的引力作用下不斷塌陷,透過不斷擠壓,其內部的密度和溫度明顯升高,在持續幾千萬年後就形成了原始太陽。
青年期,太陽內部的溫度進一步升高,當中心溫度超過700000攝氏度之後,核聚變反應就真正開始了,並且產生可見光,這時太陽就進入天文學家們稱之為“主序星”的階段。
在主序星階段,太陽穩定地向宇宙中輻射能量,孕育了地球上的生命。這個時間段長達幾十億年,包括了太陽的中年期,現在我們的太陽就處於中年期。
在經過了漫長的主序星階段之後,太陽中的氫元素少了很多,這些氫元素位於太陽的中心進行核聚變,在太陽裡形成一個小太陽。其中心溫度高,會把外面溫度低的太陽往外推,使太陽的體積被撐大,太陽就進入了另一個階段-紅巨星,也就是太陽的老年期,那時太陽的體積可能是現在的10億倍。紅巨星階段會持續幾億年,期間太陽會異常明亮,大約是現在的2000倍,且會讓木星和土星周邊的溫度升高,科學家們推算木星的那顆冰衛星以及土星環都會融化,屆時太陽的外層部分可能會膨脹到現在的地球軌道附近。
紅巨星階段之後,太陽進入臨終期。此時太陽內部的反應更加混亂。在臨終前太陽內部的核能幾乎消耗沒了,這意味著太陽將整體坍塌。對於巨大的恆星來說,這種坍塌會產生碳元素的聚變,但是太陽的質量不夠,無法產生碳元素的聚變,所以他會變成一顆白矮星。此後隨著他內部的溫度和光度下降,最終會變成一顆不發光的黑矮星。
不過現在宇宙之中還沒有發現有黑矮星的存在,這是因為由白矮星到黑矮星所需要的時間太長了,比現在宇宙的年齡還要長。
所以現在我們可以說再過50億年,太陽就會到達大限,我們的地球可能會在太陽變成紅巨星時被其吞掉,不過這好像和我們沒什麼關係,如果人類能存活到那個時候的話,就讓他們去煩心吧。