太陽的“光輝”一生

郭可讓

天氣晴朗的夜晚，繁星滿天。假如你有興趣和毅力，不妨數數天上到底有多少顆星。肉眼可以看到的星星大約有6000來顆，其中99％以上是由熾熱的氣體組成的，并能自己發光，我們稱之為恒星。太陽就是一顆恒星。

太陽發出目前光亮的“壽命”大約是100億年。這100億年的“光輝”一生究竟是怎樣度過的呢?在恒星中，太陽算是長壽的，還是短命的?太陽“死亡”時會出現什么情況呢?天文學家日復一日，年復一年地堅持觀測星空，并動用人類已知的科學知識進行分析判斷，努力尋找這些問題的答案。

在天空的幾乎每個地區，天文學家都能找到由氫和塵埃組成的“云霧”，并把它稱之為“星云”。星云的體積和質量很大，但密度十分稀薄，幾乎接近于真空。當星云的密度超過一定限度時，就會在引力的作用下發生收縮，使星云形成“球狀體”。這時，似星非星，似云非云，溫度升高到幾百度，有的球狀體開始發出紅外線輻射，成為人們觀測到的“紅外星”，這是胎兒期的恒星。紅外星進一步收縮并發生旋轉，成為球體，內部溫度升到幾千直至幾百萬度，并開始發光，天文學家給它起名為“原恒星”，它標志著恒星“嬰兒”誕生了!當原恒星的中心溫度上升到千萬度以上時，氫核聚變為氦核的反應就接連不斷地發生，恒星的“兒童時代”宣告結束，它“成人”了，變得光芒奪目，領到了“恒星身份證”，進入了“主序星”階段。

如果構成恒星的氣體和塵埃的總量當初就很大，那么形成的是一顆亮度、質量、熱度都很大的恒星，叫藍巨星。它的表面溫度可達50000℃，發出強烈的白光，質量是太陽的幾倍乃至幾十倍。藍巨星質量雖大，但消耗氫燃料的速度比太陽快得多，因而壽命比太陽短得多。例如藍巨星參宿七，質量是太陽的20倍，壽命卻只有1000萬年左右。

相反，形成時質量很小的恒星，表面溫度低，發出紅色的光。由于輻射能量少，消耗質量的速度緩慢，這紅色的小恒星(學名紅矮星)的壽命可達幾萬億年，是恒星世界的“老壽星”。

質量同太陽差不多的恒星，表面溫度大約6000％，發出黃白色光，壽命幾十億到一百多億年。

當恒星中心地區的氫全部轉化為氦以后，圍繞中心區的中介層中剩余的氫開始核反應。中介層的氫核反應會迅速向外層轉移，推動外層膨脹。使恒星的體積增大幾千幾萬倍，并使表面溫度下降，形成溫度低、體積大、顏色紅的紅巨星。太陽在紅巨星階段大約停留十億年左右。

經過紅巨星階段后，恒星便進入了它的晚年期。恒星中心地區隨著溫度不斷升高，氦聚變成碳，碳又變成更重的氧、硫、鐵。恒星的密度越來越大，體積縮小，變成了發出強白光的白矮星。白矮星的體積大都比地球要小，但密度卻是水的幾萬倍以至上億倍。由于內部核反應逐漸停止，白矮星的溫度和光度緩慢下降，也許要經過幾十億年，最后變成光度非常微弱的“黑矮屋”——恒星也就宣告死亡了。

不是所有的恒星都能像白矮星這樣“壽終正寢”地結束生命。質量比太陽大幾倍以上的恒星，一旦內部核反應結束，會發生劇烈的爆炸，把它的物質拋向空間的四面八方，這就是超新星爆發。超新星爆發時的亮度急增幾千萬倍乃至一億倍以上，要經過幾個月時間才慢慢變暗下來。劇烈爆發把很大一部分恒星物質拋射到周圍的空間中，成為彌漫星云，這些星云又成為形成新恒星的基礎。公元1054年，我國天文學家楊惟德曾發現并詳細記載了一顆超新星爆發，它形成了我們現在所看到的蟹狀星云。超新星爆發后的殘骸，會形成密度高達水的百萬億倍的中子星。20世紀30年代，科學家根據原子核理論曾經預言，星空中應有中子星存在，1967年終于在天空中觀測到了中子星。科學家還預言，如果恒星的殘骸超過太陽質量的2倍，密度比中子星更高，那么，連光線都會被它全部吸引進去，一切東西只能進去不能出來。這種天體發不出光來，因此稱它為“黑洞”。到目前為止，已經在天空中的一些區域發現了若干處“黑洞”跡象。但是否真的存在黑洞還有待進一步探究。

總結恒星一生的歷史，我們可以看出它的演化流程：

太陽在原恒星階段大約為幾千萬年，主序星階段100億年，紅巨星階段10億年，白矮星階段幾十億年，最后變成黑矮星死亡。太陽已經存在了50億年，作為主序星，還有50億年的壽命。一旦太陽變成了紅巨星，它的亮度將增大幾百倍，半徑將增大幾十倍，地球表面溫度也將達到300—500℃，地球上的生命或許就該結束了。那時，人類將怎么辦呢?我們還是不必杞人憂天吧！