第十章太阳变成超新星（2）

    此外，超新星是恒星演化的晚期或终了阶段。人有生死，恒星亦然。不过恒星之死，要壮丽得多，要经历恒星世界最剧烈的爆发过程。超新星爆发后有三种可能的结局。爆发抛射的恒星物质变成了星云遗迹，而遗留下的恒星物质若在3个太阳质量以上，便坍缩形成黑洞；若小于1.4个太阳质量，便坍缩形成白矮星；若质量在这两者之间，便坍缩形成中子星。它们都是很强的射电(就是无线电波)源、x射线和宇宙射线源。

    那么，恒星死亡时为什么会“坍缩”呢？我们知道，恒星在生命力旺盛时期，内部不停地进行着剧烈的核聚变反应，有一股巨大的向外膨胀的压力。向外的膨胀力抵消了恒星内部的引力，使青壮年的恒星能保持“体形”，保持一定的体积。恒星老了，行将“寿终正寝”，它的核燃料消耗殆尽，核反应终止了。于是，向外的膨胀力消失，强大的引力使恒星物质收缩，造成突然坍缩。在坍缩时，还出现反弹激波，这就形成了爆发，并且抛射出大量物质。可以说，超新星是“从容赴死”、“壮烈牺牲”，而新星只是恒星演化过程中的爆发阶段，爆发之后它又恢复原态了。

    太阳会爆炸吗

    太阳会爆炸吗？我想你已经知道答案了。但是，太阳为什么最终要爆炸呢，你知道吗？

    有时候，我们会困惑，人类是怎么来的？宇宙到底有多大？如果万物出生、生长、消亡是一个必然的过程，那么宇宙是如何形成的？宇宙之外还存在什么东西？

    也许我们目前的知识还不足以充分的解释种种宇宙现象，但我们可以猜想，根据已有的知识去推测未知。

    宇宙学家曾经达成一个共识，认为宇宙的年龄大约有150亿年，但是1994年的观察使这个数字降低了50亿年。

    这让人不可思议，宇宙居然源于比原子还小的微粒，诞生于一次大爆炸。爆炸产生的炽热能源冷却成为物质。万有引力把次原子粒子吸引成为物质团，形成氦和氢等简单原子，氢气团随着引力的增强变得更热更大，于是诞生了星星。几百万颗星星聚成星团，几十亿颗星星聚成星系，银河系拥有200万颗星星，其中一颗就是我们须臾不能离开的太阳。球状的气体由于引力的增加而密度变大，形成了恒星，其温度急剧升高引发了核反应，于是恒星就能够发光了。核反应连续不断，恒星中的氢气就变成了氦气，而引力的反作用力可以使它不发生爆炸。氢气逐渐耗尽，恒星开始变大，色彩也变成了红色。氢气完全耗尽，星体自身又把氦气转换成碳，继而再转换成其他更重的元素。当其中一些比较大的恒星转化成铁元素的时候，引力就足可以使其核心发生爆炸，红色巨星爆炸成超新星，含有大量重元素的碎片飞散到星系的每一个角落，这些元素将来在形成新的恒星时起到重要作用。这种爆炸使得我们的太阳和其他行星快速形成，使气体和尘埃星云崩溃。

    让我们为我们生活的这个地球、这个太阳系、这个银河系、这个宇宙做一个历史回溯和前景展望吧：50亿年前的一次星云爆炸产生了太阳，太阳太小无法形成新物质，因此我们体内的铁元素来自超新星的碎片，现在太阳已接近壮年，但它的氢气要过50亿年以后才能耗尽，那时太阳的晚年就到了，它会逐渐衰退。在氢气耗尽的过程中，太阳会越来越大，越来越红，水星和金星被吞噬，地球上的水被煮沸，遥远的泰坦星上的冰被融化，而冥王星上可能会产生生命。一旦太阳的燃料耗尽，它就会黯淡下来，逐渐收缩，丧失了光和热的太阳再没有了往日的“夺目光彩”，变成了比地球还小的白矮星，在它的外围覆盖着一层太阳碎片，一群新星的生命起源。新一轮的星球循环又开始了。

    我们知道，绚丽多彩的星空中，有无数的恒星，我们太阳系所在的银河系就有约一千多亿颗恒星，它们的形态多种多样千差万别，最大的恒星直径可以将土星轨道也容纳在内，小恒星的直径可以比地球还小。恒星光度的差别更大，亮的可以比太阳亮千万倍，而暗的星则暗得使我们很难发现。

    但是，恒星的质量差别却是比较小的，最重的恒星也只是太阳的十多倍，最轻的恒星是太阳重量的十分之一，而且许多观测事实表明，恒星的质量大小决定了恒星的一生。所有的恒星都是在气体或尘埃云中形成的。原始恒星是一团巨大的气体和尘埃，在万有引力的作用下，由于聚合作用原始恒星逐渐收缩，中心的温度也越来越高，当达到700万度时，四个氢原子合成为一个氦原子的热核反应开始，恒星将变得越来越热，最后变成炙热发光的恒星。热核反应一般只在恒星的中心进行，恒星内部的热量通过辐射和对流传导到恒星外部。

    离我们最近的恒星——太阳，它中心的温度约为1500万摄氏度，这个数据是理论推算的结果，因为我们毕竟不能直接观测到。质量太小的恒星由于聚合作用较弱，中心不能形成较高的温度，因此只能形成小的矮星，发展进程非常缓慢，寿命也很长。质量低于太阳质量百分之八的原始恒星，不能演化成恒星。以木星为例，尽管木星含有极其丰富的氢，但木星的质量只有太阳的千分之一，所以木星不可能演化为恒星。质量巨大的恒星由于聚合作用很强，在恒星中心将形成极高的温度，从而引起剧烈的热核反应，将会很快地消耗氢燃料。巨大恒星的寿命都比较短，十倍于太阳质量的恒星，据推算寿命只有两万年。我们的太阳是一个中等质量的恒星，它的寿命可以有100亿年。现在太阳的年龄约为四十六亿年，正值壮年，正处于十分稳定的时期，所以根本不存在爆炸的问题。

    当然太阳也是有变化的。太阳有约11年的太阳黑子周期，在太阳活动峰年的时候，日面上黑子和日珥增多，有时还会产生大的耀斑或光斑，这就是我们所说的太阳爆发，实际上它只是太阳表面很小的局部现象。实际上，太阳活动引起的太阳辐射量变化是很小的，一般不超过太阳总辐射量的千分之三，因此对地球的影响很小。太阳可能还存在数百年的变化周期，变化幅度也可能更大一些，几十亿年来地球上地质变化和生命的演化过程表明，太阳在过去的几十亿年中，辐射变化始终十分平稳。

    所有的事物都有开始和终结，太阳也不例外。太阳上的氢燃料还可以保证太阳再发光50亿年以上。有人对太阳最终的演化作如下描述：在氢燃料用去10％之后，太阳将开始收缩；中心温度继续升高，达到1亿度时，氦开始点火燃烧，合成更重的元素，然后继续收缩；中心温度继续升高，点燃了更重元素的核反应……到最后，当太阳外壳抵抗不住内部的压力时将会产生爆炸，太阳的中心部分演化为白矮星，太阳的外壳演化为行星状星云。所以，太阳最终是要以爆炸的形式来结束自己的生命的。但是对于这一结果，我们完全没有必要杞人忧天，因为人类的历史还不到一万年，而人类的科技水平正在迅速提高，人类将有更强的能力去控制和改造自然，也许我们人类的后代在几亿年后会移居到别的星球或宇宙呢！</p>

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