太陽(yáng)將如何老去

席金合

我們頭頂?shù)囊惠喖t日，是一個(gè)表面溫度高達(dá)5500℃的熾熱氣體球，中心部分不時(shí)發(fā)生著熱核反應(yīng)，每秒鐘產(chǎn)生的光和熱相當(dāng)于幾百萬(wàn)顆原子彈同時(shí)爆炸。其中，輻射到地球上的那部分光和熱為地球上的生物提供了生存保障。

根據(jù)科學(xué)觀測(cè)，太陽(yáng)外層有很厚的“光焰”和帶電粒子流。不過，太陽(yáng)的誕生之初并不是這樣，它與任何事物一樣，也有出生和死亡的階段。

盛年期——主序星

圖1 太陽(yáng)表面

大約45.7億年前，宇宙中有一個(gè)由氣體和固體微粒組成的超大氣團(tuán)，它在高速旋轉(zhuǎn)的同時(shí)不斷向內(nèi)收縮，使內(nèi)部的物質(zhì)越來(lái)越密集，溫度也越來(lái)越高，形成一個(gè)不太穩(wěn)定的球體，這就是原始太陽(yáng)。

隨后，又經(jīng)過極其漫長(zhǎng)的歲月，通過內(nèi)在壓力和宇宙射線的共同作用，它的溫度繼續(xù)上升，內(nèi)部物質(zhì)轉(zhuǎn)化為核燃料（成分為氫），當(dāng)溫度和壓力上升到足夠高時(shí)，便像氫彈爆炸一樣，發(fā)生輕核聚變反應(yīng)，形成一個(gè)相當(dāng)于130萬(wàn)個(gè)地球大的火球，向外發(fā)出大量的光和熱，這就是今天我們看到的太陽(yáng)。與處于熱核反應(yīng)階段的恒星一樣，這個(gè)時(shí)期的太陽(yáng)叫主序星，它既不收縮又不膨脹，是其一生最穩(wěn)定的階段。

老年期——紅巨星

一旦進(jìn)入老年階段，太陽(yáng)內(nèi)部的核燃料幾乎消耗殆盡，整體變成氣體。太陽(yáng)中心部位的壓力高達(dá)2500億個(gè)大氣壓，于是，它的表層以驚人的速度開始向外膨脹，變得越來(lái)越稀薄，發(fā)出的光越來(lái)越紅，如同快熄滅的灰燼一般。這時(shí)的太陽(yáng)如同一個(gè)巨型紅氣球，不停膨脹，一直擴(kuò)大到原來(lái)的幾百倍，相當(dāng)于由一粒綠豆變成了一個(gè)雞蛋。由于它的外觀又大又紅，所以被稱為紅巨星。到了那時(shí)，太陽(yáng)的年齡接近100億歲，膨大的體積使它的表面幾乎觸及到火星。

當(dāng)然，處于火星軌道內(nèi)側(cè)的地球有被超大太陽(yáng)吞沒的危險(xiǎn)。不過不必?fù)?dān)心，因?yàn)槟菍⑹呛芫煤芫靡院蟮氖拢嘈诺侥菚r(shí)之前，人類的科技水平已發(fā)展到了極高程度，早已在宇宙深處尋找到了新的家園，有能力造出先進(jìn)的飛行器，飛到另外的星球上安然生活。

死亡期——白矮星

當(dāng)紅巨星到了晚年期，由于沒有熱核反應(yīng)供熱，溫度逐漸下降，膨脹力消失，于是，在內(nèi)部引力的作用下猛烈收縮。與此同時(shí)，伴隨著多次長(zhǎng)時(shí)間的劇烈震動(dòng)，紅巨星的外層部分被拋射出去，形成非常稀薄的云氣，籠罩在星體周圍。

圖2 在一個(gè)雙星系統(tǒng)中，白矮星吞噬其巨星伴侶的物質(zhì)（圖/新華社）

剩下的中心部分在繼續(xù)收縮的過程中，如同空調(diào)機(jī)的制冷劑受壓一樣，向外放熱。但放熱過程并不平和，而是間斷性地猛烈噴發(fā)，并聚集在自身表面，當(dāng)溫度升至足夠高時(shí)，便生成耀眼的白焰，形成白矮星。

太陽(yáng)的紅巨星階段并不長(zhǎng)，大約持續(xù)1億年后就變?yōu)榘装恰ｋx地球8.6光年的天狼星B就是白矮星。

僵尸期——黑矮星

當(dāng)白矮星度過上萬(wàn)億年后，向外輻射微光、粒子完全停止，就變成黑矮星了。

太陽(yáng)在黑矮星階段，溫度很低，內(nèi)部物質(zhì)變得結(jié)實(shí)、堅(jiān)硬，不再釋放一絲的光和熱，相當(dāng)于一具冰冷的尸體，就這樣無(wú)限持續(xù)，使地球沉浸在漫漫長(zhǎng)夜中，所有生命將無(wú)法存活。不過，這只是猜想，人們至今還未觀測(cè)到有關(guān)黑矮星的蛛絲馬跡。事實(shí)上，恒星演化成黑矮星所需的時(shí)間比宇宙年齡還要長(zhǎng)。

知道了太陽(yáng)衰亡的過程，就會(huì)明白從去年以來(lái)，我國(guó)乃至世界各國(guó)為什么會(huì)向月球和火星頻繁發(fā)射航天器，開展宇宙探測(cè)活動(dòng)。這樣做的目的之一是為了在太陽(yáng)死亡前，為移居太陽(yáng)系以外的星球?qū)ひ捄线m的家園。不過，我們不必為太陽(yáng)消亡導(dǎo)致天文災(zāi)難而過分擔(dān)憂，那將是五六十億年后的事。所以，人類完全有足夠時(shí)間做好充分準(zhǔn)備。