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宇宙中存在著各種各樣的天體(ti) ,有強大的黑洞、中子星,能夠發光發亮的恒星,此外還有大量的行星、矮行星、小行星以及行星的衛星等等。
太陽是一顆能夠發光發熱的恒星,而地球則是一顆圍繞太陽運行的行星,除了地球以外,太陽係中還有其餘(yu) 的七顆行星。有趣的是,恒星並不是恒存永續之星,反而倒是地球這樣的行星才沒有理論上的壽命限製。這就有點問題了,我們(men) 知道包括地球在內(nei) 的所有太陽係天體(ti) 都是在太陽的引力作用下才得以有序運行,而太陽作為(wei) 一顆恒星,終有一日會(hui) 熄滅,到時候圍繞它運行的行星們(men) 又將麵臨(lin) 怎樣的命運呢?在宇宙之中,恒星的質量存在著很大的差別,而不同質量的恒星將會(hui) 給周圍的行星帶來不同的結局。
太陽是一顆黃矮星,而在宇宙中還有很多比太陽小得多的恒星,我們(men) 稱之為(wei) 紅矮星。
紅矮星因為(wei) 本身質量小,所以內(nei) 部的核聚變相對和緩,發出的光度相對較低,不過也正是因為(wei) 如此,紅矮星的壽命要比那些大質量的恒星長得多,它們(men) 的理論壽命可以達到數百億(yi) 年,乃至上千億(yi) 年,目前宇宙中最為(wei) 久遠的紅矮星的壽命與(yu) 宇宙年齡是相等的。紅矮星憑借自己溫和的體(ti) 質,不僅(jin) 延年益壽,也許諾給了它周圍的行星一個(ge) 美好的未來。在數百億(yi) 年之後,當紅矮星的燃料耗盡,它並不會(hui) 進行什麽(me) 絢麗(li) 奪目的表演,它會(hui) 慢慢地悄然熄滅。
紅矮星的熄滅並不會(hui) 給周圍的行星帶來太大的影響,這些行星會(hui) 繼續運行在這顆熄滅的恒星周圍,隻不過從(cong) 此不再有些許光亮。
像太陽這樣的黃矮星,並不會(hui) 甘於(yu) 悄然落幕,隨著氫元素的耗盡,氫核聚變減弱,向外的輻射擴張壓降低,於(yu) 是整個(ge) 恒星的內(nei) 部壓力和溫度會(hui) 迅速提升,於(yu) 是氦元素的聚變被點燃了,從(cong) 此恒星將有氫核聚變階段進入到氦核聚變階段。此後恒星內(nei) 部的核聚變會(hui) 不斷向更重的元素推進,至於(yu) 最終能走到哪一步,這取決(jue) 於(yu) 恒星的質量大小,像太陽這樣的恒星,內(nei) 部的聚變大概會(hui) 進行到碳或氧為(wei) 止,在這一過程中,太陽的體(ti) 積會(hui) 不斷膨脹,成為(wei) 一顆紅巨星。
太陽的體(ti) 積會(hui) 膨脹多少?
大概恰好能夠吞沒地球軌道,也就是說水星、金星以及地球,最終都會(hui) 融入太陽,而地球軌道外側(ce) 的五顆行星則能夠幸免於(yu) 難。最終太陽會(hui) 在核聚變徹底終止之後坍縮為(wei) 一顆密度很大的白矮星,然後便開始了漫長的冷卻過程,如果時間允許,在上百億(yi) 年之後,它會(hui) 最終冷卻為(wei) 一顆黑矮星,而沒有被其吞沒的行星,有些會(hui) 依舊陪伴在它的身旁,而有些則可能因為(wei) 引力的改變而變為(wei) 一顆流浪行星。如果一顆恒星的質量在太陽的8倍以上、30倍以下,那麽(me) 它將會(hui) 有一個(ge) 極為(wei) 絢麗(li) 的落幕,因為(wei) 它內(nei) 部的核聚變將會(hui) 一直被推進到鐵元素。
鐵元素是恒星聚變能夠達到的最後關(guan) 卡,因為(wei) 鐵元素的聚變會(hui) 由釋放能量轉為(wei) 吸收能量。
所以在這一時刻,恒星聚變所產(chan) 生的向外的輻射擴張壓將會(hui) 徹底消失,整個(ge) 恒星將會(hui) 向中心急劇坍縮,在達到一定閾值的時候會(hui) 出現反彈,於(yu) 是一瞬之間海量的能量被釋放了出來,極為(wei) 廣闊的宇宙區域都將被點亮,這一過程就被稱之為(wei) “超新星爆發”。爆發過後,它將坍縮為(wei) 一顆中子星。超新星爆發是一種極為(wei) 劇烈的天體(ti) 活動,不僅(jin) 圍繞這顆恒星運行的行星會(hui) 被這股能量所摧毀,就算是位於(yu) 50光年之外的行星,生態環境也會(hui) 因為(wei) 這股能量的衝(chong) 擊而被破壞殆盡。
如果一顆恒星的質量超過了太陽質量的30倍,那麽(me) 情況又會(hui) 有些不同。
它的聚變活動同樣會(hui) 進行到鐵元素,之後也會(hui) 發生超新星爆發,不過最後的產(chan) 物並不是一顆中子星,而是黑洞。黑洞是宇宙中已知的最強大的天體(ti) ,它會(hui) 吸引並吞噬掉周圍的一切物質。所以這顆恒星周圍的恒星,先是會(hui) 在恒星的膨脹過程中被吞噬,沒有被吞噬掉的會(hui) 在超新星爆發的過程中被摧毀,而摧毀後的殘渣最終會(hui) 歸於(yu) 黑洞。當黑洞的周圍再沒有任何物質可以吞噬,黑洞周圍的吸積盤便會(hui) 失去光亮,於(yu) 是黑洞便成為(wei) 了一種完全隱形的天體(ti) ,因為(wei) 在黑洞視界之內(nei) 逃逸速度超越了光速。
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