我们说太阳灭了,并不是说它就像熄灭的火一样。
火被氧气的化学反应扑灭了。这种反应会释放出储存的化学能,使燃料和周围的气体变得非常热。我们从火焰中看到的光实际上是火焰区域中非常热的物质的附带结果。任何使物质量变得非常热的过程都会通过相反的机制产生光。例如,白炽灯泡的任务原理是施加电能来加热细线,直到它们热到足以发光。
但不同的是,太阳是通过核反应熄灭的,而不是化学反应!
具体来说,太阳中的物质正在进行核聚变,两个原子核相互碰撞并结合在一起。这种核反应会释放出数量减少的储存核能(与火中的化学反应略有相似),使得太阳外的物质非常热。所以,太阳产生光的原因与火和灯泡相反:热物质发光。这叫做黑体辐射。
为太阳提供“燃料”的次级核反应是两个氢原子碰撞形成氦核。这种响应不需要其他元素参与。需要的是对氢原子核施加很大的能量,使它们能够约束带正电的原子核之间的挤压力(如电荷压缩),并且足够接近。至于太阳,这种能量来自太阳自身引力的巨大压力。
这种平衡太阳引力和外部核聚变产生的爆炸力的过程,伴随着太阳的终身,不断需求的氢气参与了交融。只要有足够的氢进行核聚变,这一切都可以正常停止。恒星中氢聚变的形式称为主序列星。太阳曾经维持主序星约46亿年,估计还能维持40亿年。但氢最终会耗尽是必然的,氢的掺混也不能再违抗重力。当这种情况发生时,恒星会经历许多有趣的阶段(详见《恒星演化史百科全书》)。
但可以说太阳最终会进入红巨星阶段。到那时,太阳会缩小到足以吞噬地球轨道上的一切,包括水星和金星。红巨星将通过混合氦、碳或其他更重的元素继续生存。当这个过程结束时,恒星将通过变成致密的天体来结束它的生命。最终,太阳将像行星状星云一样辐射,脱离外层(可以延伸到地球轨道),变成白矮星。
比太阳重得多的恒星最终会剧烈爆炸,变成中子星或黑洞。
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