太阳的奥秘这本书中可能会写些什么内容( 十 )


[编辑本段]太阳的生命周期
目前太阳所处的主序星阶段,通过对恒星演化及宇宙年代学模型的计算机模拟 , 已经历了大约457亿年 。
据研究,459亿年前一团氢分子云的迅速坍缩形成了一颗第三代第一星族的金牛T星,即太阳 。这颗新生的恒星沿着距银河系中心约27,000光年的近乎圆形轨道运行 。
太阳在其主序星阶段已经到了中年期,在这个阶段它核心内部发生的恒星核合成反应将氢聚变为氦 。在太阳的核心 , 每秒能将超过400万吨物质转化为能量,生成中微子和太阳幅射 。以这个速度,太阳至今已经将大约100个地球质量的物质转化成了能量 。太阳作为主序星的时间大约持续100亿年 。
太阳的质量不足以爆发为超新星 。在50~60亿年后,太阳将转变成红巨星,当其核心的氢耗尽导致核心收缩及温度升高时,太阳外层将会膨胀 。当其核心温度升高到 100,000,000 K时,将发生氦的聚变而产生碳,从而进入渐近巨星分支 。
地球的最终命运还不清楚 。太阳变成红巨星时,其半径可超过1天文单位,超出地球目前的轨道,是当前太阳半径的260倍 。然而,届时作为渐近巨星分支恒星,太阳将会由于恒星风而失去当前质量的约30%,因而行星轨道将会外推 。仅就此而言,地球也许会幸免被太阳吞噬 。然而,新的研究认为地球还是会因为潮汐作用的影响而被太阳吞掉 。即使地球能逃脱被太阳熔融的命运,地球上的水将被蒸发而大气层也会散逸 。实际上 , 即使太阳还是主序星时,它也会逐步变得更亮,表面温度缓慢上升 。太阳温度的上升将在9亿年后导致地球表面温度升高,造成目前我们所知的生命无法生存 。其后再过10亿年,地球表面的水将完全消失 。
红巨星阶段之后,由热产生的强烈脉动会抛掉太阳的外壳,形成行星状星云 。失去外壳后剩下的只有极为炽热的恒星核,它将会成为白矮星,在漫长的时间中慢慢冷却和暗淡下去 。这就是中低质量恒星的典型演化过程[4] 。
[编辑本段]太阳的能量
作为一颗恒星太阳,其总体外观性质是 , 光度为383亿亿亿瓦,绝对星等为48 , 他是一颗**G2型矮星,有效温度等于开氏5800度 。太阳与在轨道上绕它公转的地球的平均距离为149597870km(499005光秒或1天文单位) 。按质量计,它的物质构成是71%的氢、26%的氦和少量重元素 。太阳圆面在天空的角直径为32角分,与从地球所见的月球的角直径很接近,是一个奇妙的巧合(太阳直径约为月球的400倍而离我们的距离恰是地月距离的400倍),使日食看起来特别壮观 。由于太阳比其他恒星离我们近得多,其视星等达到-268,成为地球上看到最明亮的天体 。太阳每254天自转一周(平均周期;赤道比高纬度自转得快),每2亿年绕银河系中心公转一周 。太阳因自转而呈轻微扁平状,与完美球形相差0001%,相当于赤道半径与极半径相差6km(地球这一差值为21km,月球为9km,木星9000km,土星5500km) 。差异虽然很小,但测量这一扁平性却很重要,因为任何稍大一点的扁平程度(哪怕是0005%)将改变太阳引力对水星轨道的影响,而使根据水星近日点进动对广义相对论所做的检验成为不可信 。