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恒星的一生
2012-02-15 | 阅:  转:  |  分享 
  
制作者:上海市继光初级中学范晓凤恒星与地球上的生物一样也有自己的生命史,从诞生、成长到衰老,最终走向死亡。它们大小
不同,色彩各异,演化过程也不尽相同,下面就让我们一起走进恒星的生命历程吧。繁星点点的夜晚,恒星是夜空的主角,我们肉眼所见
的满天群星中,除了少数几个大行星之外,绝大部分都是恒星。星云中的这些气体和尘埃在万有引力的作用下相互吸引并向内收缩,在中
心区域,引力吸引携带动能的粒子,并将其动能转化成热能,从而导致温度升高,当收缩到一定的程度和密度时,核中心处开始发生氢核聚变反应,
恒星的热核开始形成。一颗恒星宣告诞生,此时其被称为原恒星。诞生地:星云孕育过程:星云
是由星际空间的气体和尘埃结合成的云雾状天体。星云是由于宇宙中的气体与尘埃在万有引力作用下不断收缩,密度增大而形成的。它是恒星的母体
。太阳及太阳系的演化“康德—拉普拉斯星云说”太阳系是由一块星云收缩形成的,先形成的是太阳,然后剩余的星云物质进一步收缩演化,
形成地球等行星。热核反应——恒星的生命源泉压力重力当原恒星中心的温度达到1000万K左右时,氢核聚变为氦核的热核
反应持续不断地发生。由于核反应产生的巨大的辐射能使恒星内部压力增强到足以和引力(重力)相抗衡,恒星进入一个相对稳定的时期,这个时期
的恒星称为主序星。持续的热核反应——标志着恒星走向成熟例如太阳这颗恒星,当其中心温度高于700万度氢聚变成氦
的热核反应开始,热核反应产生大量能量,使得向外的张力与向内引力平衡,星球停止收缩并成为火球且长期稳定,标志着太阳从幼年成为青壮年的
“主序星”。赫罗图——描绘出恒星的演化过程大约90%的恒星位于赫罗图的主序带,即为主序星,处于青壮年阶段。当初
形成恒星的分子云是位于图中极右的区域,随着分子云开始收缩,其温度开始上升,最后慢慢移到了主序带。恒星停留在主序阶段的时间
占其整个寿命的90%以上,但随着质量的不同,时间相差很多。质量越大,光度越大,能量消耗也越快,停留在主序阶段的时间就越短。核燃
料耗尽——预示着恒星生命的衰竭核燃料逐渐耗尽气体压力不断减小,无法抗衡万有引力恒星迅速向中心塌缩,收缩的星核温度又迅速升
高恒星外层的大气被加热,向外膨胀,恒星的体积变大恒星膨胀后它的大气温度迅速降低到4000K左右,
由于处在这样低温的恒星发出的光是偏红的,所以这时的恒星演变成了一颗红巨星。恒星进入红巨星阶段后,它将离开主星序,在较短的时间内沿右
上分支方向快速移动,进入下一阶段的演变。赫罗图——描绘出恒星的演化过程红巨星自身质量——决定恒星的最终归宿归宿一红巨星
白矮星黑矮星小质量恒星当恒星塌缩到一定程度后,产生一种叫做“电子简并压”的力能够与引力抗衡,星体停止塌缩,处于高密度
、高温度、低光度状态,颜色呈白色,体积比较矮小,成为“白矮星”。再经历漫长岁月后,白矮星的温度将冷却到光度不能被
看见,它的躯体变成一个比钻石还硬的巨大晶体——“黑矮星”而永存。归宿二红巨星大质量恒星超新星爆发中子星大质量恒
星在坍塌过程中,由于质量过大,引力过强,使星核受到极大压缩,产生巨大的能量,以爆炸的形式将外层以碎片推散到太空。在这期间,由于星体
的高温而发光,成为超新星。爆炸后,剩余的星核密度很高,引力很大,电子简并压无法与引力抗衡,恒星进一步塌缩,这时产生“中子
简并压”与引力抗衡,星体才停止塌缩,形成“中子星”。由于中子之间空隙很小,故中子星密度非常大。归宿三红巨星更大质量恒星超新
星爆发黑洞质量比太阳大10倍以上的恒星经过超新星爆发后,其引力大到中子简并力也不足以抵抗,星核继续坍塌,直到相
对论效应的临界半径以下,星核中产生了一种量子引力,塌缩停止,形成“黑洞”——全黑的星体,其表面引力大到连光子都无法逃脱而被吸入。所
以我们是看不见黑洞的。但是如果黑洞附近有另外一颗恒星,我们可以从这颗邻近恒星的物质被吸入黑洞时的情形,证明黑洞的存在。

质量愈大,
寿命愈短!恒星的寿命0.2倍太阳质量,寿命约1万亿年;1倍太阳质量,寿命约1百亿年;15倍太阳质量,寿命约1千万年;自身质量——也决定恒星的寿命太阳红巨星白矮星黑矮星
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(本文系融融斋首藏)