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“太陽”不止一顆?那其它太陽去了哪里?真的被后羿射下來了嗎?

小時候,我們都聽大人說起“后羿射日”這個神話故事,在九個太陽肆虐人間之時,后裔彎弓射日,矢如流光,拯救了天下蒼生。聽完這個故事之后,我們是否有一瞬間閃過一個念頭:萬一太陽真的不止一顆呢?

事實(shí)上,太陽也確實(shí)不止“一顆”,但不是像神話中所說的同時存在于太陽系中。太陽系中的那顆第一代恒星才是今天太陽系中,所有這些天體的祖先。

太陽的“爺爺”

太陽作為我們最熟悉的一顆恒星,也是我們傾注了最多心血進(jìn)行研究的恒星。

作為由氫、氦等元素組成的巨大天體,恒星形成于巨大的分子云中,這些分子云通常由氫、氦、塵埃等物質(zhì)組成。

在這些分子云中,密度較高的區(qū)域會逐漸凝聚形成恒星。當(dāng)這些區(qū)域的密度足夠大時,原子核會發(fā)生聚變反應(yīng),產(chǎn)生能量,并將氫、氦等元素轉(zhuǎn)化為更重的元素。

恒星在宇宙中扮演的角色非常重要。它們不僅是宇宙中我們能觀測到的最為普遍的物質(zhì)形態(tài),同時也是宇宙的主要能源來源之一。恒星的能量不僅維持了自身的生命,也為宇宙中其他天體的形成演化提供了動力。

現(xiàn)在,讓我們來看看太陽“爺爺”的故事。

140億年前,宇宙還是一片黑暗和寂靜。當(dāng)時的宇宙只有氫、氦等輕元素,而其他重元素的存在都還只是一個夢。

隨著時間的推移,這些氣體逐漸變得越來越密集,形成了氣體云,而氣體云又能聚成團(tuán),繼續(xù)不斷的凝聚,在這種條件下,云團(tuán)會某種作用下開始塌縮,逐漸形成了密度更高的氣體團(tuán)。

這些氣體團(tuán)繼續(xù)塌縮,直到溫度和壓力足夠高,能夠引發(fā)核反應(yīng)。最終形成了第一批恒星,星族III恒星。

由于沒有足夠的重元素來形成恒星。因此,星族III恒星的形成不需要星云的存在,而是直接從一團(tuán)原始的氫云坍縮形成。也是由于沒有重元素的影響,它們的形成過程比起現(xiàn)代的恒星更加快速,只需要幾百萬年就能完成。

太陽的爺爺,也就是第一代的星族III恒星,就形成于那個時候。它的質(zhì)量,遠(yuǎn)比現(xiàn)在的太陽大得多,可能是太陽的數(shù)十倍之多。

星族III恒星又是什么呢?就是指金屬量極低的恒星。

這些恒星的金屬量只有太陽的萬分之一以下,通常是在最早期宇宙中形成的,由于宇宙剛形成時主要成分是氫和氦,金屬量極低。所以這第一批恒星幾乎完全不含金屬。

除了星族III恒星之外,還有星族I和星族II,我們的太陽就屬于典型的星族I恒星,而星族II則會在后面講到。

由于這“初始的恒星”質(zhì)量太大,又沒有重元素支撐,導(dǎo)致它們的壽命相對較短,通常只能燃燒十?dāng)?shù)萬年到幾百萬年的時間,然后就會在超新星爆發(fā)中結(jié)束一生。因?yàn)樾亲錓II的恒星壽命較短,所以直到現(xiàn)在我們也沒有觀測到一顆能存活到現(xiàn)在的第一代恒星。

太陽的“父親”

“春蠶到死絲方盡”,太陽的爺爺輩恒星們在漫長的時間里耗盡了燃料并死亡,死前進(jìn)行的超新星爆發(fā)燃燒掉了大量的燃料,發(fā)生的超強(qiáng)聚變使得,氫變?yōu)楹、氦變(yōu)樘,從輕元素一路誕生出了重元素。自此,宇宙中不再只有單一的氫、氦元素了。

于是,第二代星族II恒星就開始形成了。

它需要依靠第一代恒星死亡釋放出來的物質(zhì)和能量。這些物質(zhì)和能量被稱為星際介質(zhì),它們經(jīng)過幾百萬年的演化和復(fù)雜的物理過程后,逐漸凝聚成新的星團(tuán)和星系。自此,第二代恒星就誕生,其中就包括太陽的“父親”。

不同于第一代恒星,因?yàn)橛钪嬷胁辉僦挥袉渭兊妮p元素,而開始有了重元素后,第二代恒星的質(zhì)量通常比較小,大多數(shù)只有太陽質(zhì)量的幾倍甚至更少。這也使得第二代恒星的壽命比第一代恒星長得多,通?梢猿掷m(xù)燃燒幾十億年的時間。

第二代恒星也有可能在壽命結(jié)束時發(fā)生超新星爆發(fā),釋放出大量的物質(zhì)和能量,形成“分子云”這些物質(zhì)和能量也會被重新循環(huán)利用,形成新的星系和行星。

“眾星之子”太陽的誕生

為什么說太陽是眾星之子呢?太陽的誕生,不單單是上一代恒星死亡剩下的遺骸,可能還有各種其他恒星發(fā)生爆炸之后飛濺出來的碎片、雜糅而成。

而且太陽的形成還和“分子云”息息相關(guān)。而這個分子云,正是由第二代恒星爆炸噴射出來的物質(zhì)形成的。分子云是一個星際介質(zhì)云。由氫、氦和微量的其他元素組成的。在分子云中,有一些微小的擾動,這些擾動會導(dǎo)致氣體云逐漸坍縮,形成密度更高的云團(tuán)。

當(dāng)云團(tuán)的密度達(dá)到一定程度時,中心區(qū)域的氣體就會變得非常熱,熱度足以引起氫氦融合,這就是太陽的核聚變過程。太陽的核心溫度達(dá)到了15,000,000°C以上,氫氦融合的反應(yīng)也在這個極高的溫度下進(jìn)行。

氫氦融合的過程中,會釋放大量能力,并且氫原子核會相互融合形成氦原子核。太陽輻射就是這些能量通過輻射和對流傳遞到太陽表面所形成。此外,太陽的核融合過程還會產(chǎn)生其他的元素,如氦、鋰、碳等。

太陽的核聚變過程不僅為我們帶來了光和熱,也為太陽系內(nèi)行星和其他天體的形成提供了重要的物質(zhì)基礎(chǔ)。在太陽形成后,它的周圍出現(xiàn)了一些由分子云中剩余物質(zhì)聚集而成的團(tuán)塊,這些團(tuán)塊逐漸形成了太陽系中的行星、衛(wèi)星、等天體。

太陽的“兄弟姐妹”們

當(dāng)我們仰望夜空,千萬顆向我們眨眼的星星們,大多數(shù)都是太陽的兄弟姐妹,可能還有一些太陽的“父輩”級別的存在。

在介紹它們前,我們先來了解一下太陽的狀態(tài)。太陽的壽命大概100億年,而它現(xiàn)在是一顆正值中年的黃矮星,屬于下圖第一種類型。

而它的千千萬萬兄弟姐妹們,雖然都是恒星,但狀態(tài)可能和太陽有很大區(qū)別。比如480光年外的天琴座,有一顆被命名為開普勒438紅矮星,紅矮星是恒星中的壽命之王,因?yàn)樗鼈兊娜紵俣葮O慢。而在它們“死亡”之后,不會發(fā)生超新星爆發(fā),而是會成為一顆死寂的黑矮星

距離太陽46光年,還有著一顆黃矮星,屬于大熊座,中文名叫天牢三。黃矮星可能在未來幾十億年后演化為紅巨星,并逐漸冷卻為白矮星。而也有可能演變?yōu)?strong>超紅巨星,最終坍縮成為中子星或是黑洞。

65光年外的金牛座畢宿五,就是一顆紅巨星,紅巨星是恒星生命的最后階段。640光年外的獵戶座參宿四則是一顆超紅巨星,屬于太陽的父親那一輩中的小輩,質(zhì)量達(dá)到太陽的7倍以上,10萬年后將會經(jīng)歷超新星爆炸。

整個銀河中,還有數(shù)不清的處在不同的狀態(tài)下的恒星。如果以“太陽就是恒星”這句話來看,太陽確實(shí)不止一顆,但作為恒星的它,雖然不是它們中最耀眼的那一顆,但一定是它們中最獨(dú)特的一顆。

獨(dú)屬于太陽的浪漫

在宇宙中,有無數(shù)個恒星誕生、死亡、爆炸和演化,而我們的太陽正是從這個過程中誕生的。第一代和第二代恒星死亡后,它們的殘骸最終形成了太陽和太陽系中的行星。

地球的存在是那么的神奇,29種生命元素、日地距離完美、溫度濕度適宜等的共同結(jié)果,經(jīng)歷了億萬年的演化,最終誕生了我們?nèi)祟悺_@一過程的美妙和神奇,讓人不禁為宇宙的奇妙和浪漫而感嘆不已。

在宇宙的漫長歷史中,我們所處的時代和地點(diǎn)都是獨(dú)特而珍貴的。在這里,我們可以欣賞到宇宙中的浪漫之處,發(fā)現(xiàn)宇宙的奧密。我們不斷地向前邁進(jìn),尋找著宇宙的真相,同時也在感受宇宙的浪漫。

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