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太陽系起源和演化
太陽亙古不變還是有始有終?它的來龍去脈究竟如何?
實際上,任何天體都和人一樣,要經歷出生、成長、死亡的過程,這就是天體的演化過程。人類生長在地球上,生命本身依賴于太陽系的存在,因此我們人類更加關心賴以生存的這個空間系統是怎樣形成的,又將在什麼時候、如何最終消逝。
根據天體物理學的恆星演化理論,產生了關于太陽形成的現代星雲學說。星雲假說的主要觀點是︰宇宙空間存在著許多巨大的星際雲,大約在46億年前,在銀河系的盤狀的體系中,離開中心大約25億億千米的地方,存在著一個大小約等于現在太陽直徑500萬倍的雲團。這個雲團的成分主要是氫分子,同時含有少量的氦分子和由其他元素構成的塵埃。這個雲團因為來自內部物質的引力作用,開始迅速收縮,就如一幢高樓大廈在頃刻之間坍塌。在大約40多萬年之後,在雲團中心形成了一個高溫、高壓、高密度的氣體球,並在其核心觸發了由四個氫原子核聚變成一個氦原子核的反應,釋放出大量的熱和光。它就是太陽。
在太陽形成以後不久,殘存在太陽周圍的一些氣體和塵埃,形成了圍繞太陽旋轉的行星和諸多小行星和彗星等其他太陽系天體,其中包括了我們的地球和月亮。
那麼,太陽會不會死亡呢?太陽是大自然的創造,既有生,也有滅,但那是再過50多億年以後的事。太陽的壽命約有100億年,現在正是它的"壯年"時期。
太陽通過熱核聚變,靠燃燒集中于它核心處的大量氫氣而發光,平均每秒鐘要消耗掉600萬噸氫氣。就這樣再燃燒50億年以後,太陽將耗盡它的氫氣儲備,然後核區收縮,核反應將擴展發生到外部,那時它的溫度可高達1億多度,導致氦聚變的發生。以後太陽會極度膨脹,進入所謂"紅巨星"階段,它的光亮度將增至如今的100倍,並把靠它最近的行星如水星、金星吞噬掉,地球也會被"烤焦",生命將無法繼續生存。隨著時間的推移,太陽會越來越快地耗盡它的全部核能燃料,步入風燭殘年,隨之塌縮成一顆黯淡的白矮星。在這種白矮星上,一塊火柴盒大小的物質就可達1噸左右。白矮星沒有核反應,它是恆星核反應結束以後留下的殘骸,依靠收縮自己的體積來繼續輻射出微弱的能量,最後,太陽將成為一個無光無熱的"褐矮星",消逝在茫茫的宇宙深處,結束它輝煌而平凡的一生。
當太陽消亡之時,地球早已經不復存在,那麼人類怎麼辦呢?其實這完全不必擔心。人類的文明史不過才5000年左右,科學技術水平已經發達到了現在這個地步。50億年是5000年的100萬倍,誰能想象那時的人類科學技術水平會發展到何種程度呢?也許到那時,進化了的人類通過星際航行,業已在遙遠的銀河系的另一處建起了自己美好的新家園。誰又能說這是不可能的事呢?