恒星小傳之太陽的結局

陳若穎

同學們好！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、壽命和結局都和我們的“體重”有關。只要出生后知道了自己的“體重”，我們基本上也就能預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“中小質量恒星”。經過前幾期的科普，你們現在一定已經知道，我之所以能夠為你們提供光明和熱量，靠的都是燃燒自己，也就是體內的核聚變反應。恒星自身質量越小，內部的壓力和溫度相對也會較小，核聚變反應就越溫和。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，細水長流，所以成了宇宙里的“長壽之星”！據科學家分析，長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 億歲啊！現在，我們恒星家族里也沒有一顆星了解紅矮星真正的結局是什么，只是傳說它們在用完自己身體里的氫燃料之后，會慢慢熄滅，變成一顆不會發光的黑矮星。

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”。引力來源于物質的質量，推力來源于體內時刻進行著的核聚變反應。但是當我步入老年期后，我的主要燃料——氫燃燒殆盡，核聚變反應將無法繼續進行下去。推力小惡魔沒有了力量來源，核心只剩下“爐渣”氦。這個時候，引力會在我的體內為非作歹，核心物質都會向中心聚攏。物質在受到重重擠壓之后，驟然變大的密度又會讓溫度急速上升，達到約1 億攝氏度，進而點燃核心的“爐渣”氦，開始氦的核聚變反應。而且，在溫度較低的外圍殘留著的、沒有燃燒的氫，也會因為這次的升溫被點燃。這個時候，行將就木的我會重新恢復活力，身體內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。

這個時候的我會樣貌大變，內部收縮的壓力和氦核聚變所產生的能量，會把外圍的物質推開。如果那個時候人類還存在的話，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，不然那時候的地球會因為太過炎熱而寸草不生，變得不再適合你們生存了。不過你們也不用太擔心，我現在才50 億歲，正值壯年呢，你們還有充足的時間來想出應對辦法！

雖然說紅巨星時期的我看起來巨大，但其實只是外強中干，我的生命已經步入了倒計時。因為氦也有用完的一天，而我剩余的“體重”又不足以繼續點燃氦燃燒剩下的“爐渣”碳和氧。和之前的情況類似，推開了外圍物質、“瘦身”成功的我再次進行了核心向內壓縮、外圍向外擴張的過程。不同的是，在新的核心里引力已經完全占了上風，物質可以向內壓縮到相互緊挨著，我會變成一顆白矮星。就像是你們人類一樣，本來你們體內每個細胞里都有很多液體，但是現在要把液體全都擠走，讓每一個細胞核都緊緊地挨在一起。白矮星時期的我密度非常非常大，是一顆致密星。要說有多致密呢？請舉起你們的大拇指，看著大拇指的第一個指節，在我的身上，一個指節大小的物質能有整整十億噸重！白矮星雖然也叫作“星”，也能發出微弱的光，但這個時候的我已經不能進行核聚變了，只能利用熄滅之后的余熱發光。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、不再發光的黑矮星。而我的氣體外殼在之前幾次的拋出中會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料。

好啦，我的故事就講到這里了。同學們，我們下期再見！