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你们整天说“太阳的后裔”,知道人家是怎么来的吗?

一颗恒星的前世今生(上)

· 科学趣闻

文章的开头,笔者奉上一张碾碎无数男生女生玻璃心的皂片:双!宋!大!婚!

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作为热播韩剧《太阳的后裔》男女主角,他们现实情感的喜人走向,再度刷爆了大家的朋友圈。很多人可能还不知道,为啥这部剧要叫《太阳的后裔》?据导演说,因为剧中男女主角的职业一个是医生,一个军人,像太阳一样给周围人带来光明和温暖。

其实,地球生命的诞生和演化,也离不开太阳的功劳。今天我们就来说一说太阳的前世今生,以及真正的“太阳的后裔”。

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太阳是一颗自身会发光的星星,我们称这样的星星为“恒星”。大约在50亿年前,宇宙中有一片由密集的星云气体和微尘组成的“原始太阳星云”。不过那时候,它们还只是“暗淡的星辰”,由于引力的作用,这片星云不断向中心收缩,形成碟状气团。

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随着时间的推移,气团的温度和压力不断上升,当达到一定温度时,气团中心的球开始产生核聚变反应,核聚变释放出巨大的能量,产生光和热,气团开始膨胀,并形成辐射压。

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这时,气团内部有两种力在互相抗衡,一种是由辐射压和热膨胀所带来的向外的“斥力”,另一种是气团自身质量所带来的向内的引力,两种力此消彼长,最终达到一个稳定的状态,也就是我们现在所看到的壮年时期的太阳。

太阳主要由氢和氦构成,在核聚变的过程中,每四个氢原子核结合成一个氦原子核。

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氢一天天减少,而氦一天天增多,在太阳的中心形成氦核,并且不断增大。再过40-50亿年,太阳核心区域的氢就要烧完了……

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老年时期的太阳,没有了氢聚变,热膨胀力和辐射压减弱,不足以维持自身的引力,氦核就会开始收缩,氦核收缩所产生的热散布到太阳外层,点燃了外层的氢,使得太阳的外壳不断膨胀。

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内核收缩+外壳膨胀,一颗超级巨星诞生了!!!也就是所谓的“红巨星”(red giant)。科学家计算红巨星时期的太阳体积有可能扩大到现在的250多倍。

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随着氦核的收缩,红巨星的核心温度也不断上升,当超过一亿度时,氦核会再次被点燃,发生核聚变形成更重的碳。此时,太阳的外层会慢慢扩张,直到吞没水星、金星,甚至有可能吞没地球。

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不过,由于碳核的温度不足以产生碳聚变,当氦全部融合为碳后,聚变就停止了,碳核不再收缩,那个曾经滚烫发热的小内核,随着时间的推移逐渐冷却,最终成为白矮星(White Dwarf)。

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这时的白矮星,是一颗体积和地球差不多大的白色恒星。对于太阳来说,这就是它100亿大寿后的正~经~后~裔~了~由于观测手段和理论水平有限,在长达半个多世纪里,人们一直认为白矮星是所有恒星的归宿。

图片以太阳为例展示了恒星演化的全过程

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直到1930年,一位来自印度的男同学提出了异议。多亏了这位男同学,人们才知道,原来,并不是所有的恒星都和太阳一样,它们的后裔除了白矮星以外,还有中子星和黑洞。

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那么,这位男同学有着怎样精彩的故事呢?我们下期再见!

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