陳若穎
同學(xué)們好!我是距離你們最近的恒星——太陽(yáng)公公。上回說(shuō)到,雖然恒星的出生過(guò)程都是相似的,但是成年后的樣貌、壽命和結(jié)局都和我們的“體重”有關(guān)。只要出生后知道了自己的“體重”,我們基本上也就能預(yù)見(jiàn)自己將要度過(guò)怎樣的一生了。接下來(lái),我想和大家聊聊我的歸宿。
我的“體重”在恒星家族里只能算中等偏下,所以人類(lèi)管我這類(lèi)恒星叫作“中小質(zhì)量恒星”。經(jīng)過(guò)前幾期的科普,你們現(xiàn)在一定已經(jīng)知道,我之所以能夠?yàn)槟銈兲峁┕饷骱蜔崃?,靠的都是燃燒自己,也就是體內(nèi)的核聚變反應(yīng)。恒星自身質(zhì)量越小,內(nèi)部的壓力和溫度相對(duì)也會(huì)較小,核聚變反應(yīng)就越溫和。比如宇宙里最輕的一類(lèi)恒星——紅矮星,“體重”最重只有我的三分之一,但它們內(nèi)部溫度較低,只能讓氫元素慢慢地聚變成氦元素。由于燃燒速度很慢,細(xì)水長(zhǎng)流,所以成了宇宙里的“長(zhǎng)壽之星”!據(jù)科學(xué)家分析,長(zhǎng)壽的紅矮星甚至能活一千億年!你想想,我們的宇宙到目前為止也只有138 億歲??!現(xiàn)在,我們恒星家族里也沒(méi)有一顆星了解紅矮星真正的結(jié)局是什么,只是傳說(shuō)它們?cè)谟猛曜约荷眢w里的氫燃料之后,會(huì)慢慢熄滅,變成一顆不會(huì)發(fā)光的黑矮星。
我就不一樣了,畢竟我比紅矮星要重得多嘛!還記得上回你們看到的兩只小惡魔嗎?就是我們恒星的身體里,每時(shí)每刻都有兩只小惡魔在打架,一只叫“引力”,另一只叫“推力”。引力來(lái)源于物質(zhì)的質(zhì)量,推力來(lái)源于體內(nèi)時(shí)刻進(jìn)行著的核聚變反應(yīng)。但是當(dāng)我步入老年期后,我的主要燃料——?dú)淙紵M,核聚變反應(yīng)將無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行下去。推力小惡魔沒(méi)有了力量來(lái)源,核心只剩下“爐渣”氦。這個(gè)時(shí)候,引力會(huì)在我的體內(nèi)為非作歹,核心物質(zhì)都會(huì)向中心聚攏。物質(zhì)在受到重重?cái)D壓之后,驟然變大的密度又會(huì)讓溫度急速上升,達(dá)到約1 億攝氏度,進(jìn)而點(diǎn)燃核心的“爐渣”氦,開(kāi)始氦的核聚變反應(yīng)。而且,在溫度較低的外圍殘留著的、沒(méi)有燃燒的氫,也會(huì)因?yàn)檫@次的升溫被點(diǎn)燃。這個(gè)時(shí)候,行將就木的我會(huì)重新恢復(fù)活力,身體內(nèi)外都在用不同的燃料燃燒著。但這并不是起死回生,而是回光返照。
這個(gè)時(shí)候的我會(huì)樣貌大變,內(nèi)部收縮的壓力和氦核聚變所產(chǎn)生的能量,會(huì)把外圍的物質(zhì)推開(kāi)。如果那個(gè)時(shí)候人類(lèi)還存在的話(huà),說(shuō)不定可以看到我的外殼慢慢膨脹,相繼吞沒(méi)水星、金星,甚至是地球!希望在我變成一顆又大又紅的紅巨星之前,人類(lèi)可以找到新的家園,不然那時(shí)候的地球會(huì)因?yàn)樘^(guò)炎熱而寸草不生,變得不再適合你們生存了。不過(guò)你們也不用太擔(dān)心,我現(xiàn)在才50 億歲,正值壯年呢,你們還有充足的時(shí)間來(lái)想出應(yīng)對(duì)辦法!
雖然說(shuō)紅巨星時(shí)期的我看起來(lái)巨大,但其實(shí)只是外強(qiáng)中干,我的生命已經(jīng)步入了倒計(jì)時(shí)。因?yàn)楹ひ灿杏猛甑囊惶?,而我剩余的“體重”又不足以繼續(xù)點(diǎn)燃氦燃燒剩下的“爐渣”碳和氧。和之前的情況類(lèi)似,推開(kāi)了外圍物質(zhì)、“瘦身”成功的我再次進(jìn)行了核心向內(nèi)壓縮、外圍向外擴(kuò)張的過(guò)程。不同的是,在新的核心里引力已經(jīng)完全占了上風(fēng),物質(zhì)可以向內(nèi)壓縮到相互緊挨著,我會(huì)變成一顆白矮星。就像是你們?nèi)祟?lèi)一樣,本來(lái)你們體內(nèi)每個(gè)細(xì)胞里都有很多液體,但是現(xiàn)在要把液體全都擠走,讓每一個(gè)細(xì)胞核都緊緊地挨在一起。白矮星時(shí)期的我密度非常非常大,是一顆致密星。要說(shuō)有多致密呢?請(qǐng)舉起你們的大拇指,看著大拇指的第一個(gè)指節(jié),在我的身上,一個(gè)指節(jié)大小的物質(zhì)能有整整十億噸重!白矮星雖然也叫作“星”,也能發(fā)出微弱的光,但這個(gè)時(shí)候的我已經(jīng)不能進(jìn)行核聚變了,只能利用熄滅之后的余熱發(fā)光。白矮星階段的我就像是一堆不再燃燒的柴火,在未來(lái)的千億年間慢慢冷卻,最終變成一顆寒冷的、不再發(fā)光的黑矮星。而我的氣體外殼在之前幾次的拋出中會(huì)在白矮星周?chē)纬蓧邀惖男行菭钚窃?,留在宇宙間成為下一代恒星形成的養(yǎng)料。
好啦,我的故事就講到這里了。同學(xué)們,我們下期再見(jiàn)!