太阳最终可能会变为一个水晶球

天文在线

发布时间:19-12-1011:32

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太阳是一个黄色,光谱为G2的主序星。黄矮星已经存在约100亿年(从零龄主序到白矮星的形成),而我们的太阳大约是50亿岁。主序星(如太阳)是将氢融合成氦,尽管精确的变化是根据恒星的质量变化而不同。到目前为止,主序位相是恒星寿命最稳定且最长的部分,而恒星演化后剩余部分基本是事后想法的,即使演化的结果在夜晚的天空中是如此明显。

(主序星图)

随着太阳的衰老,其亮度会稳定的增加。在接下来的五十亿年里,当太阳核心中的氢被大部分耗尽时,核心就会崩塌,温度随之升高直到太阳将氦融合为碳。因为氦燃料源比氢会释放更多的能力,太阳的外层会膨胀,同时泄露掉部分外层大气至太空。当完成新燃料的转换后,太阳的重量将会略微的减少,同时延伸到地球或火星当前的轨道(这俩星球都会有点远,因为太阳质量略微下降)。

图解:太阳上出现的C-3级耀斑(在左上角的白色区域),一个太阳海啸(右上,波状的结构)和多个丝状的磁力线从恒星表面离开。

因为太阳的燃料能源不会与其大小成比例增加,黑体幂律表明太阳的表面温度会比现在更低,然后变成一个凉爽的深红色。接着,太阳会变成一个红巨星。太阳进入红巨星相位的几百亿或几千亿年(或称“氦主序”;传统主序有时被称为氢主序,为了区分大质量恒星进入的其他主序),太阳将耗尽氦的燃料供应。

(太阳)

和以前一样,当太阳离开(氢)主序列时,核心将收缩,这将相应地导致核心温度升高

对非常大的恒星而言,第二次的核区塌缩会导致碳主序列,碳会融合成更重的元素如氧和氮。然而,太阳的质量不足以支持碳的融合,与寻找更新的燃料资源相反,太阳核心将会塌缩直到简并电子——处于压缩状态的电子,其运动自由受到量子力学的限制——在引力塌缩的难以置信的压力下粉碎,这将会停止核心的崩溃。由于电子简并核心的形成过程中辐射出的能源,太阳的大气层将会被吹散在太空中,形成了天文学家所称的行星状星云(之所以这样命名,是由于它类似于望远镜中的行星盘,而不是因为它与行星有必然的联系)。

对流层

辐射层

(太阳核心图)

由此产生稠密的简并核心被称为白矮星,像太阳一样的质量压缩至地球一般的体积。白矮星一开始非常热,但是由于白矮星是简并电子支撑,没有核燃料去产生更多的热量,它们不得不冷却下来。一旦白矮星充分冷却——这一过程需要花上数十亿年——它将被称为耗尽的白矮星,或者黑矮星

(白矮星)

相关知识延伸阅读

太阳或日是位于太阳系中心的恒星,它几乎是热等离子体与磁场交织著的一个理想球体。其直径大约是1,392,000(1.392×10^6)公里,相当于地球直径的109倍;质量大约是2×1030千克(地球的333,000倍),约占太阳系总质量的99.86%,同时也是27,173,913.04347826(约2697.3万)倍的月球质量。 从化学组成来看,太阳质量的大约四分之三是氢,剩下的几乎都是氦,包括氧、碳、氖、铁和其他的重元素质量少于2%。

图解:太阳的生命循环;未依照大小的比例绘制。

太阳是在大约45.7亿年前在一个坍缩的氢分子云内形成。太阳形成的时间以两种方法测量:太阳目前在主序带上的年龄,使用恒星演化和太初核合成的电脑模型确认,大约就是45.7亿年。这与放射性定年法得到的太阳最古老的物质是45.67亿年非常的吻合。太阳在其主序的演化阶段已经到了中年期,在这个阶段的核聚变是在核心将氢聚变成氦。每秒中有超过400万吨的物质在太阳的核心转化成能量,产生中微子和太阳辐射。以这个速率,到目前为止,太阳大约转化了100个地球质量的物质成为能量,太阳在主序带上耗费的时间总共大约为100亿年。

参考资料

1.WJ百科全书

2.天文学名词

3. 嘭嘭嘭气氛刚好-sciastro- Erik Max Francis

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