文章摘自網絡

在小說《流浪地球》中，科學家發(fā)現太陽異常，并預測太陽將進入紅巨星膨脹階段，在接下來的數百年時間里淹沒地球軌道。紅巨星是恒星燃燒到后期所經歷的一個較短的不穩(wěn)定階段。為了自救，人類提出一個名為“流浪地球”的大膽計劃，即傾全球之力在地球表面建造上萬座發(fā)動機和轉向發(fā)動機，推動地球離開太陽系，用2500年的時間奔往新家園。

的確，在現實中，天上的星星也和人一樣，也有生老病死，也要經歷“人生的各個階段”。

不過，星星的壽命要比人類個體的壽命長得多，經常都需要以“億年”為單位來計算！不只是文學創(chuàng)作喜歡拿太陽做文章，天體物理學家們最感興趣的也是像太陽這樣的恒星。

從天文觀測的角度看，恒星才會主動發(fā)光，而行星只是被動地反射或折射恒星發(fā)出的光線而已。恒星的質量較大，強大的萬有引力使它們“心中燃著一把火”，也使得它們的生命過程轟轟烈烈、多姿多彩，急遽變化。

科學家們將各類恒星的誕生、老化、直至死亡的整個過程，稱之為“恒星的演化周期”。根據恒星質量大小的不同，它們的演化周期（壽命）也大不相同。一般而言，恒星質量越小壽命越長，從幾百萬年到數兆年不等。

那么，首先讓我們考察一下太陽系大家庭的主人，離我們最近的恒星-太陽。

太陽誕生于何時？經歷了怎么樣的生命周期？它還能照耀多久呢？太陽的“生死”決定了大家庭成員們的生死，也與我們地球上人類的生存息息相關，千萬不可小覷。

目前的太陽，形狀幾乎是一個理想球體，中間是核心，然后是輻射帶，最外層是對流帶。恒星發(fā)光的原因是因為它們內部的熱核反應，太陽也是如此。

公眾熟知的核反應例子是世界上各個大國掌握的核武器：原子彈和氫彈。前者的物理過程叫做“核裂變”，后者則叫做“核聚變”。

裂變指的是一個大質量的原子核分裂成兩個較小的原子核，聚變則是由較輕的原子核合成為一個較重的原子核，比方說氫彈，便是使得氫在一定條件下合成中子和氦。無論是裂變還是聚變，反應前后的原子核總質量都發(fā)生了變化。

愛因斯坦的狹義相對論認為質量能量是物質同一屬性的不同表現，它們可以互相轉換。在兩類核反應中都有一部分靜止質量在反應后轉化成了巨大的能量被釋放出來，這就是為什么核武器具有巨大殺傷能力的原因。

太陽內部的核聚變反應

太陽內部所發(fā)生的，是與氫彈原理相同的核聚變。

核聚變要求的條件非常苛刻，需要超高溫和超高壓?？墒?，在太陽的核心區(qū)域中卻天然地提供了這一切難得的條件。那兒的物質密度很高，大約是水密度的 150倍，溫度接近1500萬攝氏度。

因此，在太陽核心處進行著大量的核聚變反應。太陽內部的熱核反應，產生攜帶著大量能量的伽馬射線，也就是一種頻率比可見光更高的光子，同時也產生另外一種叫做中微子的基本粒子。

無論如何，太陽系大家庭的有用能量之來源是太陽核心的核反應。聚變反應的每一秒鐘，都有超過400萬噸的物質（靜止質量）轉化成能量。

如此一來，科學家們不由得擔心起來：太陽以如此巨大的速度“燃燒”，還能夠燒多久呢？

簡單的計算可以給我們一個近似的答案。太陽的質量大約是 2x1023萬噸，每秒鐘燒掉 400 萬噸，每年大約要燒掉 1010萬噸。因此，如果太陽按照這個速度進行核反應，大約還能燃燒 1013年，即 100 億年。

恒星的生命周期

太陽正處于“主序星”狀態(tài)，太陽是在大約 45.7 億年前誕生的，目前“正值中年”階段。我們也不用在為它的生死存亡而擔憂。

關于“主序星”階段，是恒星演化的重要階段。

恒星自身的引力在演化中起著重要的作用。世界的萬物之間都存在引力，引力使得兩個質量互相吸引。一個系統(tǒng)中，如果沒有別的足夠大的斥力來平衡這種吸引力的話，所有的物質便會因為引力吸引而越來越靠近，越來越緊密地聚集在一起，并且，這種過程進行得快速而猛烈，該現象被稱為“引力塌縮”。

在通常所見的物體中，物質結構是穩(wěn)定的，并不發(fā)生引力塌縮，那是因為原子中的電磁力在起著平衡的作用。

恒星的生命周期在恒星形成和演化過程中存在引力塌縮。所有恒星都是從分子云的氣體塵埃坍縮中誕生的，隨之凝聚成一團被稱為原恒星的高熱旋轉氣體。

這一過程也經常被稱作引力凝聚，凝聚成了原恒星之后的發(fā)展過程則取決于原恒星的初始質量，因為太陽是科學家們最熟悉的恒星，所以在討論恒星的質量時，一般習慣將太陽的質量看成是 1，也就是用太陽的質量作為質量單位。

質量大于十分之一（太陽質量）的恒星，自身引力引起的塌縮將使得星體核心的溫度最終超過1,000 萬度，由此而啟動質子鏈的聚變反應，氫融合成氘，再合成氦，大量能量從核心向外輻射。當星體內部輻射壓力逐漸增加并與物質間的引力達成平衡之后，恒星便不再繼續(xù)塌縮，進入穩(wěn)定的“主序星”狀態(tài)。

質量太?。ㄐ∮?0.08）的原恒星，核心溫度不夠高，啟動不了氫核聚變，就最終成不了恒星。如果還能進行氘核聚變的話，便可形成棕矮星（或稱褐矮星，看起來的顏色在紅棕之間）。

如果連棕矮星的資格也夠不上，便只有被淘汰的命運，無法自立門戶，最終只能繞著別人轉，變成一顆行星。

太陽的主序星階段很長，100 億年左右，到目前為止，太陽的生命剛走了一半。

來源：《揭秘太空：人類的航天夢》略有刪改