太阳黑子成因与太阳系归宿

恒星的来源有两个方向，一是由原始星云涡直接形成，二是由行星成长形成（如某些孤立恒星）。由行星成长形成的恒星具有最小的半径Rs，它既是行星的最大半径边界又是恒星的最小半径边界。由原始星云直接形成的恒星，其半径一般都大于Rs。下面以太阳为例来讨论。

太阳内部结构如图4-3所示。和地球一样，太阳内部的自激发区和光子电子气区共同构成了一个自循环系统。自激发区释放出的大量光子，一部分进入内部参与自循环，一部分透过对流区辐射出去，形成太阳的辐射能。

根据自循环系统运行原理，参与核聚变（热核反应）的质子（氢）是不断产生出来的，而且随着太阳的成长，这种产生机制会越来越强。因此，“随着热核反应的持续进行太阳体内的氢会越来越少”的观念是错误的。

图4-3 太阳结构模型

1. 太阳黑子成因

随着自循环系统不断生成各种物质，太阳半径也同步增大，太阳自激发区外侧的温度不断增高、压力不断增大，使该区域流体态原子的场域半径越来越小，最终原子核之间通过直接相互作用连接在一起形成分子，更多的原子通过这种方式凝聚在一起，形成一个立体结构的超级分子晶体，称作超分子体。

根据我们对太阳黑子的观测资料，系统相对论推测，太阳黑子就是在太阳内部自激发区的外侧形成的超分子体。这些超分子体在液态物质环流的推动下到达太阳表面后，它们阻断了下面的对流向上加热表面，这就是我们观察到的太阳黑子；由于这些超分子体中部较厚边沿较薄，而呈现为中央很黑的“本影”和外侧较暗的“半影”；当超分子体漂移到环流推力较弱的区域时，超分子体又沉入太阳体内，这时太阳黑子也就消失了。

由此可见，关于太阳黑子的成因，目前还处于争论之中的“核废料说”、“磁冻结说”、“热气漩说”等观点都是不正确的。

2. 地球的归宿

对于地球的研究，人们把主要精力放在了地球的起源、结构、运行等方面，而对地球未来的研究相对较少。

毫无疑问，在太阳引力场中，八大行星公转轨道均位于它们的静止斥力区，否则，这些行星的运行将是不稳定的。然而，随着太阳自循环系统的持续运行，太阳物质量不断增大、引力场也同步增强，行星公转的静止轨道半径随之不断增大。当水星、金星的静止轨道半径依次超过它们的公转轨道时，它们处于太阳引力场的静止引力区之中，开始沿螺旋轨道运行，最终坠入太阳。

接下来就轮到地球了，如图4-4所示。当地球外面的太阳引力场强超过地球表面场强时，地球开始处于静止引力区之中，我们将看到这样一幅场景：

地球开始脱离原公转轨道，沿螺旋轨道下降，地球表面的附着物被太阳吸走；随着地表越来越多的物质被吸走，地球逐渐变小、表面温度也越来越高；最终地球化为灰烬，被太阳吸入体内。这就是地球的归宿。

不过，生存在地球上的我们人类不用为此担心。因为在地球坠入太阳之前，我们早已掌握了真空能技术，并建造了真空能宇宙飞船，而移居到其它适合人类居住的星球了。

那么，反观地球人的来源，是否也是如此呢？

图4-4 地球的归宿

3. 耀斑、日珥与恒星大爆炸

如1节所述，随着太阳的不断成长，超分子体也在不断成长和增多，进而在太阳自激发区外侧形成一个致密的超分子壳层，从而阻断了自激发区生成物质外溢。于是，壳层内部的温度压力不断增大，当内部压力超过壳层承受能力时，壳层最薄弱区域率先被熔透，自激发区物质喷涌而出，高温高压冲向表面，并在表面形成一个高温区，天文学上称之为“耀斑”。其中有些“耀斑”区域内的高温高压物质会冲出太阳表面，形成“日珥”。

伴随着“耀斑”、“日珥”现象，一些碎裂的超分子壳体漂浮到太阳表面形成“太阳黑子”。由于这些超分子壳体密度较大，最终又会沉到超分子壳层区域。当自激发区压力完全释放时，碎裂的超分子壳体再次凝聚成一个致密的超分子壳层。这时太阳又回归平静。

当内部压力再次撑破超分子壳层时，又形成一次“耀斑”、“日珥”、“太阳黑子”的集中爆发。周而复始，形成太阳大约11年的爆发周期。

随着太阳的持续成长，自激发区半径不断增大，超分子壳层不断向表面移动。当超分子壳层到达太阳表面后，太阳向外辐射变得非常微弱。现代天文学认为，这时恒星已开始冷却（即恒星进入晚期）；系统相对论认为，这时恒星内部压力会不断增大，最终发生恒星大爆炸。如图4-5所示。关于恒星大爆炸的详细过程，将在后续章节分类讨论。

图4-5 恒星大爆炸原理

上述发生大爆炸的恒星，是指原始星云完全形成恒星后，恒星又经历了较长时间的演化，才开始形成超分子壳层，并最终发生恒星大爆炸，如太阳。这类恒星大爆炸又称作类太阳恒星大爆炸。

这类恒星的共同特点是，原始星云完全形成恒星时质量都较小，质量越小的恒星其演化周期越长；但发生大爆炸时，这类恒星都具有基本相同的物质总量Es，因此Es又称作类太阳恒星物质量边界。

值得一提的是，伴随着恒星大爆炸，一方面，作为恒星的太阳终结了，但太阳的生命旅程并没有因此结束，而是开启了一个崭新的演化旅程（详见下一篇）；另一方面，那些未被恒星吞噬的行星，会在更大轨道半径上作环绕运行。