張依依
在廣袤無垠的宇宙中,一顆恒星像放煙火一樣爆炸了!之后,它便消失得無影無蹤……它去了哪里?這還得從恒星的出生說起。
恒星是如何誕生的?
太陽會(huì)死亡嗎?恒星老了會(huì)變成什么?
脾氣暴躁怎么了?老了就是要任性!
恒星寶寶降生
浩瀚無垠的宇宙里,到處充滿了各種塵埃和氣體云,它們是恒星的搖籃。氣體云在自身引力的作用下,所有物質(zhì)都會(huì)加速向中心聚攏。當(dāng)這些物質(zhì)聚攏在一起,組成一個(gè)球體,恒星就誕生了。然而,引力的作用并沒有停止,它會(huì)繼續(xù)吸收周圍的物質(zhì),在之后幾萬年的時(shí)間里,恒星會(huì)逐漸長(zhǎng)大,成為比一般行星大得多的巨型星體。
瞧,這顆恒星正處于“星坯階段”。這個(gè)階段是恒星出生到穩(wěn)定的一個(gè)過渡期。
什么是恒星
恒星是熾熱的、能持續(xù)發(fā)光發(fā)熱的球狀天體。在宇宙中,有無數(shù)顆巨大而熾熱的恒星。在我們所處的太陽系中,只有太陽這么一顆恒星。你一定會(huì)問,那我們的地球呢?難道它不是恒星嗎?當(dāng)然不是!地球和火星、木星等星球一樣,自身不發(fā)光,而是環(huán)繞著恒星運(yùn)行。
蟹狀星云距離地球大約有6500光年,它是恒星爆炸遺留的產(chǎn)物。
五顏六色的恒星
我們平時(shí)看到的太陽總是金燦燦的,圖畫書也把它染成金黃色。實(shí)際上,恒星并不全都是金黃色的,它們的顏色豐富多彩。
就目前發(fā)現(xiàn)的情況看,恒星的顏色主要有紅色、黃色、白色和藍(lán)色。一般來說,紅色代表熾熱,藍(lán)色則代表寒冷。然而,這個(gè)常識(shí)用在恒星上卻恰恰相反。當(dāng)一個(gè)物體能夠輻射出可見光時(shí),看上去是紅色的,隨著溫度升高,顏色開始變白,最終變成藍(lán)色。因此,越紅的恒星溫度越低,那些看起來呈藍(lán)色的恒星表面溫度其實(shí)相當(dāng)高哦!
獵戶座ι是淡藍(lán)色的恒星。
這團(tuán)星云本來是不發(fā)光的,它內(nèi)部的恒星發(fā)生了爆炸,照亮了這片星云。
大熊座η是藍(lán)白色的。
天琴座α,就是我們常說的織女星,它屬于白色恒星。
仙后座β是金白色恒星。
金牛座α是橙色恒星。
恒星小子長(zhǎng)大了
剛剛出生的恒星寶寶很不穩(wěn)定,它的溫度不斷升高,內(nèi)部的氫元素持續(xù)進(jìn)行著核聚變反應(yīng)。一千克氫變成氦所產(chǎn)生的能量足以讓一只100瓦的燈泡亮100萬年。就拿我們熟悉的太陽來說吧,在它的核心,每秒鐘有6億噸氫變成氦,可以想象核聚變的能量有多大!恒星外部引力所產(chǎn)生的能量和核聚變產(chǎn)生的能量剛好相互抵消,維持著恒星的穩(wěn)定。在這樣的力量平衡下,恒星漸漸地“長(zhǎng)大成人”了。
太陽目前正處于穩(wěn)定的青壯年時(shí)期。
太陽的能量來自它內(nèi)部的核聚變。
“大塊頭不占優(yōu)勢(shì)”
恒星家族里有許多“大塊頭”。然而,體積大并不代表質(zhì)量大。比如超巨星,體積十分龐大,有的比太陽還要大一百倍乃至十萬倍,但是它們的質(zhì)量卻和太陽差不多。有些恒星不僅體積大,質(zhì)量也大,但這也并不代表它們?cè)谟钪嬷写嬖诘臅r(shí)間就越長(zhǎng)。相反,質(zhì)量越大的恒星,“壽命”反而越短。這是因?yàn)椤俺?jí)巨星”的核心壓力非常高,燃燒氫的速度異??臁TS多大質(zhì)量的恒星只能存在一百萬年,而質(zhì)量較輕的紅矮星,壽命甚至?xí)掷m(xù)上百億年。
大犬座VY星距離地球有4500光年~4900光年,它的質(zhì)量是太陽的40倍,體積是太陽的幾十億倍。如果把這顆超巨星放在太陽的位置,它的邊緣會(huì)占據(jù)土星軌道。
和超巨星比起來,太陽就是一粒小小的芝麻。
太陽,還年輕
大多數(shù)恒星的壽命在10億~100億年之間,太陽的壽命大約是100億年。目前,太陽大約是45.7億歲,正值壯年。
再過五六十億年,太陽內(nèi)部的氫元素將消耗殆盡,它的核心會(huì)發(fā)生坍縮,溫度不斷上升。同時(shí),太陽的外層開始膨脹,距離太陽最近的水星會(huì)瞬間化為蒸汽,金星的大氣會(huì)被太陽風(fēng)吹走,地球上的海洋會(huì)沸騰……最終,太陽系當(dāng)中所有的一切都會(huì)被太陽“吃掉”。這時(shí)候的太陽已經(jīng)步入晚年,漸漸走向死亡……
別擔(dān)心,說不定到了那時(shí)候,人類早就移民到太陽系以外的行星上去嘍!
這是白矮星,太陽最終的結(jié)局。
當(dāng)恒星內(nèi)部的核聚變停止時(shí),核心發(fā)生坍縮,外部無限膨脹。恒星由此步入晚年。
紅巨星紅又胖
我們的太陽是一顆黃矮星,在紅巨星面前,它顯得非常渺小。
恒星核心的燃料是氫,一旦所有的氫都變成了氦,恒星就沒有了發(fā)光發(fā)熱的燃料。核反應(yīng)的速度減慢下來,引力開始占據(jù)上風(fēng),氦核在引力作用下收縮。但是,恒星外殼上的氫還在燃燒,所以恒星看上去就像吹氣球一樣不斷膨脹。這時(shí)候,恒星還不會(huì)立即死亡,因?yàn)榕蛎涬A段會(huì)維持幾億年。這顆“恒星氣球”吹啊吹,體積長(zhǎng)大十億倍,最后變成一個(gè)渾身通紅的星球——紅巨星。
結(jié)局命運(yùn)各不同
變成紅巨星,恒星成了一個(gè)耄耋老者。它還會(huì)吹出氣體,慢慢收縮,變得像地球這么小。然而,這顆恒星最終的結(jié)局如何,還要看它之前的質(zhì)量大小。
結(jié)局一
如果恒星的質(zhì)量和太陽差不多,它死后就有可能變成白矮星。人類最早發(fā)現(xiàn)的白矮星是天狼星伴星,別看它的體積比地球大不了多少,質(zhì)量卻和太陽一樣大。
天狼星伴星是一顆白矮星。
質(zhì)量比太陽大得多的恒星在死亡時(shí)會(huì)發(fā)生轟轟烈烈的大爆炸。這樣的現(xiàn)象稱為“超新星爆發(fā)”。
一閃一閃是假象
天上的每一顆星星都是宇宙中的一顆恒星。當(dāng)你仰望星空時(shí),總覺得它們一閃一閃的,像在眨眼睛。其實(shí),恒星是持續(xù)發(fā)光的,根本不會(huì)眨眼睛。之所以覺得它們?cè)陂W爍,是因?yàn)楹阈堑墓饩€穿過大氣層時(shí),發(fā)生了多次折射。每一次折射都會(huì)導(dǎo)致光線顏色和輻射強(qiáng)度的變化,這讓恒星看起來總像是一閃一閃的。
盡管恒星的一生很長(zhǎng),但它們畢竟不是永恒的。
結(jié)局二
如果恒星質(zhì)量更大一些,坍縮的結(jié)果會(huì)使恒星變成一顆中子星。中子星的密度大得驚人,針尖大小的地方就有上億噸!
距離地球1600光年有兩顆雙胞胎白矮星。不過,它們最后肯定會(huì)碰撞并結(jié)合在一起,或者變成中子星。
結(jié)局三
質(zhì)量遠(yuǎn)超太陽,特別是那些超重量級(jí)的“大塊頭”會(huì)怎樣呢?它們會(huì)無限坍縮,引力大得沒有任何力量能與它抗衡,最終變成宇宙中的黑洞!
黑洞深不見底,會(huì)吸納周遭的一切,就連光也逃脫不掉。
兒童故事畫報(bào)·發(fā)現(xiàn)號(hào)趣味百科2015年7期