“太阳”不止一颗?那其它太阳去了哪里?真的被后羿射下来了吗?
小时候,我们都听大人说起“后羿射日”这个神话故事,在九个太阳肆虐人间之时,后裔弯弓射日,矢如流光,拯救了天下苍生。听完这个故事之后,我们是否有一瞬间闪过一个念头:万一太阳真的不止一颗呢?
事实上,太阳也确实不止“一颗”,但不是像神话中所说的同时存在于太阳系中。太阳系中的那颗第一代恒星才是今天太阳系中,所有这些天体的祖先。
太阳的“爷爷”
太阳作为我们最熟悉的一颗恒星,也是我们倾注了最多心血进行研究的恒星。
作为由氢、氦等元素组成的巨大天体,恒星形成于巨大的分子云中,这些分子云通常由氢、氦、尘埃等物质组成。
在这些分子云中,密度较高的区域会逐渐凝聚形成恒星。当这些区域的密度足够大时,原子核会发生聚变反应,产生能量,并将氢、氦等元素转化为更重的元素。
恒星在宇宙中扮演的角色非常重要。它们不仅是宇宙中我们能观测到的最为普遍的物质形态,同时也是宇宙的主要能源来源之一。恒星的能量不仅维持了自身的生命,也为宇宙中其他天体的形成和演化提供了动力。
现在,让我们来看看太阳“爷爷”的故事。
140亿年前,宇宙还是一片黑暗和寂静。当时的宇宙只有氢、氦等轻元素,而其他重元素的存在都还只是一个梦。
随着时间的推移,这些气体逐渐变得越来越密集,形成了气体云,而气体云又能聚成团,继续不断的凝聚,在这种条件下,云团会某种作用下开始塌缩,逐渐形成了密度更高的气体团。
这些气体团继续塌缩,直到温度和压力足够高,能够引发核反应。最终形成了第一批恒星,星族III恒星。
由于没有足够的重元素来形成恒星。因此,星族III恒星的形成不需要星云的存在,而是直接从一团原始的氢云坍缩形成。也是由于没有重元素的影响,它们的形成过程比起现代的恒星更加快速,只需要几百万年就能完成。
太阳的爷爷,也就是第一代的星族III恒星,就形成于那个时候。它的质量,远比现在的太阳大得多,可能是太阳的数十倍之多。
星族III恒星又是什么呢?就是指金属量极低的恒星。
这些恒星的金属量只有太阳的万分之一以下,通常是在最早期宇宙中形成的,由于宇宙刚形成时主要成分是氢和氦,金属量极低。所以这第一批恒星几乎完全不含金属。
除了星族III恒星之外,还有星族I和星族II,我们的太阳就属于典型的星族I恒星,而星族II则会在后面讲到。
由于这“初始的恒星”质量太大,又没有重元素支撑,导致它们的寿命相对较短,通常只能燃烧十数万年到几百万年的时间,然后就会在超新星爆发中结束一生。因为星族III的恒星寿命较短,所以直到现在我们也没有观测到一颗能存活到现在的第一代恒星。
太阳的“父亲”
“春蚕到死丝方尽”,太阳的爷爷辈恒星们在漫长的时间里耗尽了燃料并死亡,死前进行的超新星爆发燃烧掉了大量的燃料,发生的超强聚变使得,氢变为氦、氦变为碳,从轻元素一路诞生出了重元素。自此,宇宙中不再只有单一的氢、氦元素了。
于是,第二代星族II恒星就开始形成了。
它需要依靠第一代恒星死亡释放出来的物质和能量。这些物质和能量被称为星际介质,它们经过几百万年的演化和复杂的物理过程后,逐渐凝聚成新的星团和星系。自此,第二代恒星就诞生,其中就包括太阳的“父亲”。
不同于第一代恒星,因为宇宙中不再只有单纯的轻元素,而开始有了重元素后,第二代恒星的质量通常比较小,大多数只有太阳质量的几倍甚至更少。这也使得第二代恒星的寿命比第一代恒星长得多,通常可以持续燃烧几十亿年的时间。
第二代恒星也有可能在寿命结束时发生超新星爆发,释放出大量的物质和能量,形成“分子云”这些物质和能量也会被重新循环利用,形成新的星系和行星。
“众星之子”太阳的诞生
为什么说太阳是众星之子呢?太阳的诞生,不单单是上一代恒星死亡剩下的遗骸,可能还有各种其他恒星发生爆炸之后飞溅出来的碎片、杂糅而成。
而且太阳的形成还和“分子云”息息相关。而这个分子云,正是由第二代恒星爆炸喷射出来的物质形成的。分子云是一个星际介质云。由氢、氦和微量的其他元素组成的。在分子云中,有一些微小的扰动,这些扰动会导致气体云逐渐坍缩,形成密度更高的云团。
当云团的密度达到一定程度时,中心区域的气体就会变得非常热,热度足以引起氢氦融合,这就是太阳的核聚变过程。太阳的核心温度达到了15,000,000°C以上,氢氦融合的反应也在这个极高的温度下进行。
在氢氦融合的过程中,会释放大量能力,并且氢原子核会相互融合形成氦原子核。太阳辐射就是这些能量通过辐射和对流传递到太阳表面所形成。此外,太阳的核融合过程还会产生其他的元素,如氦、锂、碳等。
太阳的核聚变过程不仅为我们带来了光和热,也为太阳系内行星和其他天体的形成提供了重要的物质基础。在太阳形成后,它的周围出现了一些由分子云中剩余物质聚集而成的团块,这些团块逐渐形成了太阳系中的行星、卫星、等天体。
太阳的“兄弟姐妹”们
当我们仰望夜空,千万颗向我们眨眼的星星们,大多数都是太阳的兄弟姐妹,可能还有一些太阳的“父辈”级别的存在。
在介绍它们前,我们先来了解一下太阳的状态。太阳的寿命大概100亿年,而它现在是一颗正值中年的黄矮星,属于下图第一种类型。
而它的千千万万兄弟姐妹们,虽然都是恒星,但状态可能和太阳有很大区别。比如480光年外的天琴座,有一颗被命名为开普勒438的红矮星,红矮星是恒星中的寿命之王,因为它们的燃烧速度极慢。而在它们“死亡”之后,不会发生超新星爆发,而是会成为一颗死寂的黑矮星。
距离太阳46光年,还有着一颗黄矮星,属于大熊座,中文名叫天牢三。黄矮星可能在未来几十亿年后演化为红巨星,并逐渐冷却为白矮星。而也有可能演变为超红巨星,最终坍缩成为中子星或是黑洞。
65光年外的金牛座毕宿五,就是一颗红巨星,红巨星是恒星生命的最后阶段。640光年外的猎户座参宿四则是一颗超红巨星,属于太阳的父亲那一辈中的小辈,质量达到太阳的7倍以上,10万年后将会经历超新星爆炸。
整个银河中,还有数不清的处在不同的状态下的恒星。如果以“太阳就是恒星”这句话来看,太阳确实不止一颗,但作为恒星的它,虽然不是它们中最耀眼的那一颗,但一定是它们中最独特的一颗。
独属于太阳的浪漫
在宇宙中,有无数个恒星诞生、死亡、爆炸和演化,而我们的太阳正是从这个过程中诞生的。第一代和第二代恒星死亡后,它们的残骸最终形成了太阳和太阳系中的行星。
地球的存在是那么的神奇,29种生命元素、日地距离完美、温度湿度适宜等的共同结果,经历了亿万年的演化,最终诞生了我们人类。这一过程的美妙和神奇,让人不禁为宇宙的奇妙和浪漫而感叹不已。
在宇宙的漫长历史中,我们所处的时代和地点都是独特而珍贵的。在这里,我们可以欣赏到宇宙中的浪漫之处,发现宇宙的奥密。我们不断地向前迈进,寻找着宇宙的真相,同时也在感受宇宙的浪漫。
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