恒星小傳之太陽的結(jié)局

陳若穎

同學(xué)們好！我是距離你們最近的恒星——太陽公公。上回說到，雖然恒星的出生過程都是相似的，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)見自己將要度過怎樣的一生了。接下來，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，所以人類管我這類恒星叫作“中小質(zhì)量恒星”。經(jīng)過前幾期的科普，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有一顆星了解紅矮星真正的結(jié)局是什么，只是傳說它們?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”。引力來源于物質(zhì)的質(zhì)量，推力來源于體內(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)將無法繼續(xù)進(jìn)行下去。推力小惡魔沒有了力量來源，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，開始氦的核聚變反應(yīng)。而且，在溫度較低的外圍殘留著的、沒有燃燒的氫，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。如果那個(gè)時(shí)候人類還存在的話，說不定可以看到我的外殼慢慢膨脹，相繼吞沒水星、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，人類可以找到新的家園，不然那時(shí)候的地球會(huì)因?yàn)樘^炎熱而寸草不生，變得不再適合你們生存了。不過你們也不用太擔(dān)心，我現(xiàn)在才50 億歲，正值壯年呢，你們還有充足的時(shí)間來想出應(yīng)對(duì)辦法！

雖然說紅巨星時(shí)期的我看起來巨大，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。和之前的情況類似，推開了外圍物質(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)祟愐粯?，本來你們體內(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)在白矮星周圍形成壯麗的行星狀星云，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！