我们的太阳系从何而来,又去往何处呢? 这个问题起初困扰了科学家很久,不过随着天文技术的发展,我们似乎发现了一个宇宙的轮回。 距离我们1400光年,有一片美丽的星云ESO 577-24,它呈现少女般的粉红色。 宇宙中的星云是直径最大的天体,它们能轻易超过10光年。 然而很少有人知道,看似壮丽的星云,其实是一座恒星的坟墓。 同时,它也是下一颗恒星的摇篮。 粉红色的ESO 577-24 星云 星云是什么? 它是如何诞生的? 又是如何消失的? 它和我们的太阳究竟是什么关系? 1400光年外传来的这一声叹息,预示着我们太阳的死亡! 我们的太阳 星云传说 NASA拍摄到的宇宙图片中,点击率最高的一张叫做“创世之柱”,它位于老鹰星云的心脏位置。 这一次拍摄到的ESO 577-24,规模远不如“创世之柱”,不过它距离太阳系的距离比较近,颜色比较可爱。 星云是宇宙中的一种天体,本质上是气体与尘埃的混合物,这些气体中最多的是氢气和氦气,此外还混合了一些非金属、金属离子。 由于一些原子在星云中会发生电离,所以星云里面会出现光点,本身还会发光。 NASA发现的创世之柱 星云的密度非常小,因为主体是气体,但是它的质量却非常大,随随便便就能比一个恒星系重很多,这是因为它的体积非常大。 星云是宇宙中直径最大的天体,也是唯一直径能超过光年级别的存在。 通常情况下,一个星云的范围有几十光年。 目前人类还没有进入过任何一团星云内部,最有机会进入的,是太阳系的最外围——奥尔特星云。 奥尔特星云示意图 星云内部的温度很低,因此气体会凝结成固态,受到其他天体的影响,从而拥有自己的飞行路线。 这些固态气体飞行过程中,会发生电离,产生光,还拖着一根长尾巴,这就是彗星。 星云被认为是彗星的故乡。 可是,星云这个大的范围和质量,只是为宇宙贡献彗星,会不会太浪费了,它从何而来,又将去往何处,一直是一个未解之谜,直到人们发现了星云与恒星的“血缘关系”。 彗星划过 星云与恒星 天文学家们用了最简单粗暴的方法,比较恒星与星云的成分。 却意外发现,恒星里含量最多的两种元素氢和氦,同时也是星云含量最高的元素。 莫非,星云与恒星,有什么秘密? 通过对宇宙恒星的持续观察,天文学家们总结出了一颗恒星的一生。 几个恒星的大小比较 恒星诞生于一团星云之内。 星云内部拥有很多原子,它们之间互相碰撞,开始进行聚合反应。 聚变形成的大原子,对其他小原子就有了一定的吸引,于是在此基础上不断聚合,氢原子们聚合在一起,就形成了最初的恒星。 这个时候的恒星很小,其没有形成模样,它还需要继续聚合,直到它的引力再也无法吸引更多的原子为止。 星云中诞生恒星 在恒星诞生的同时,星云中的尘埃们也在各种作用力之下聚合,成为岩石,它们中的一些会围绕最初的恒星运动,这便是最初的岩石态行星。 而距离恒星较远的气体,无法被直接吸引到恒星内部,便会聚合起来围绕恒星运转,这是最初的气态行星。 初期的恒星,表面的氢原子聚变反应还不稳定,会出现忽明忽暗、忽冷忽热的情况。 当表面反应进行得比较均匀后,恒星进入到了自己的主序星时期。 太阳正处于主序星时期 恒星摆脱了初生时候的青涩,变得成熟、稳重。 恒星会在主序星时期停留最长的时间,当表面的氢消耗殆尽,它会进入下一个阶段——膨胀。 膨胀的恒星会吞噬掉距离它最近的行星,从而瓦解自己的星系,从这一步开始,恒星的结局就与自己的质量有关了。 质量小于8个太阳的恒星,会膨胀成红超巨星,当膨胀到极限后,就会发生超新星大爆炸,最后变成一颗中子星或者黑洞。 超新星爆炸 而质量小于8个太阳的恒星,会膨胀成红巨星,它不爆炸,而是坍塌,最后变成一颗小小的白矮星。 不过,无论是超新星爆炸还是红巨星坍塌,都会将恒星的大部分甩出去,只留下一个内核。 被甩出去的外部物质,主要成分再次变为了氢和氦,它们以气体的形式,混合着爆炸坍塌中产生的尘埃,成为了一团星云,等待着形成下一个恒星。 所以,星云是恒星的摇篮,同时也是恒星的坟墓,宇宙的大部分天体,就是这样经历轮回。 恒星的演化 太阳的命运 我们的太阳是宇宙中一颗非常普通的恒星,它现在处于主序星时期,还会熊熊燃烧大约50亿年的时间。 在这之后,它便会膨胀成红巨星,吞噬掉水星、金星、地球和火星。 当红巨星形态的太阳消耗完自己的氦后,它就会坍塌,形成一颗冰冷的白矮星。 坍塌出去的物质,会成为了一团星云,里面的尘埃里,就有曾经的地球。 白矮星与中子星 这次新发现的ESO 577-24星云,引起天文学家注意的,不是它少女粉的颜色,而是根据计算,ESO 577-24生前的质量与我们的太阳系比较接近,它的结局很有可能就是太阳的结局。 我们提前50亿年看到了太阳的未来,或许ESO 577-24星云,是来自1400光年外的叹息,感叹太阳终将会死亡。 谁能想到今天发光发热的太阳,将在未来变成一颗白矮星,它成为了太阳唯一存在过的证明。 星云是恒星的归宿 可是话又说回来,除了人类,谁会在意一颗普通恒星的衰亡呢? 宇宙以这样的形式运行了大约140亿年,有上亿颗恒星来了又走,走了又来,一次又一次轮回,于是构成了今天的宇宙。 只能说宇宙太大了,而我们实在是太小了。 那么太阳有没有可能不走完自己的寿命,突然熄灭呢? 太阳冷却熄灭 太阳熄灭 理论上讲,目前科学家们还没有找到能让太阳突然熄灭的事件,不过我们可以假设。 太阳如果突然熄灭,地球要8分钟之后才会知道。 太阳的能量来自于氢原子的聚变反应,太阳熄灭就意味着它上面的氢原子不再参加反应,太阳会逐渐冷却,开始变为气体星体,成为一颗超大号的“木星”。 对,没错,科学家们猜测,木星是一颗没有被“点燃”的恒星。 因为一个星云里面会诞生多个恒星,越大的星云形成的恒星就越多。 木星被怀疑曾经是一颗恒星 但是,并非每个恒星都能顺利进入之后的演化道路。 氢原子的核聚变反应也是需要条件的,如果聚合而成的天体,内部的能量没有达到形成聚变反应的程度,那么这颗恒星不会“燃烧”,也就没有发光发热,最后成为一颗冷冰冰的气态星球。 所以太阳熄灭后,整个太阳系也就不复存在,大家围绕着一颗巨型“木星”旋转。 地球唯一的自然光源,就是夜晚天空中的星星。 这个时候的地球反而成为了整个太阳系最亮的天体,因为人类还可以发电,照亮黑暗。 地球的灯光 不过这电量产生的光,可能连月球都无法影响。 人类就这样结束了吗? 当然不会,既然太阳的能量是核聚变反应产生的,如果模拟太阳的原理,我们是否能够制作出人造太阳呢? 答案是能,所谓人造太阳,其实就是可控核聚变。 有了人造太阳,哪怕太阳突然熄灭了,人类也不至于落到无光可用的地步。 中国的人造太阳工程 人造太阳的目的不是让它来代替太阳发光,而是让它的能量,能转化为我们所需要的。 |
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