恒星的生命历程.doc

恒星的生命历程恒星形成后开始进入生命周期中的氢燃烧阶段,氢的原子核聚变成氦,并向外发放光和热。当恒星中的氢消耗掉10%时就发生收缩,恒星中心部位的温度升高到1亿k以上。同时,由于恒星内部的活动,恒星外层被中心区域推开,膨胀的恒星变成一颗红巨星。于是,在星球密度很大温度极高的中心部分开始发生氦的燃烧,氦核聚变成铍,碳和氧。这一阶段一直延续到恒星中心部分的氦消耗殆尽,碳和氧所占的比例大致相等时才结束。氦的燃烧阶段结束时,星球中心区域收缩,温度重新上升。在一些质量足够大(质量至少是太阳的4倍)的恒星里,中心的温度可以达到10亿k,碳和氧的燃烧得以开始,结果形成了钠,镁,硅和硫等元素。当恒星中心部分的碳和氧消耗殆尽并富含硅时,便开始了硅的燃烧阶段,硅转化成硫,氩和其它一些更重的元素。如果恒星通过收缩,能使内部温度升到30亿k左右,那么恒星便开始了它生命周期中的平衡阶段,形成铁及附近的一些元素。铁在所有元素中,其原子核最为稳定,因此一颗恒星能燃烧到生命的终结,将形成一个铁球,它的末日也便来临了。垂死的恒星与自身的引力作着最后抗争,但最终还是跌进了引力深渊之中。外围各层数以万亿吨计的物质以每秒几成公里的速度朝核区坍缩,与核区发生了极为强烈的碰撞,这就是“超新星爆发”。爆发的巨大能量使恒星外围物质得以加热,铁吸收中子及能量后,在恒星熔炉的是最后阶段炼出了金,铅,铀等更重的元素。以上过程表明目前人类所利用的核能(确切说应该是核裂变能)归根到底是久远的超新星爆发能,正如煤,石油所含的化学能是古老的太阳能一般。超新星爆发产生的巨大激波,将恒星外围的物质抛入广阔无垠的太空;这些物质由恒星各个燃烧阶段产生的92种元素构成。恒星的一生灿烂辉粕,它的光和热孵育了生命;它亦是宇宙中神奇的炼金炉,组成我们及地球的每一个原子,都曾在那些久已熄灭的古老恒星中经受熔炼。恒星的物质循环第一代恒星消亡了,它归宿于白矮星,中子星和黑洞。然而悲壮的死亡中酝酿着灿烂的新生,在它们的废墟上将升起新一轮的恒星,一个有生命的宇宙时代即将拉开序幕。超新星爆发抛出的物质,在广袤的星际空间漫无目的地遨游,在碰撞和辐射的作用下,被原始星支携带着运行。几百万年过去了,这些物质因膨胀而变香稀薄,最终与原始星云混而为一了,因此宇宙中的星云不再只是由原生物质氢和氦构成,而是遭到重元素的污染;由开这种污染,恒星之外有了出现自然景观,生命,技术和能源的可能。在宇宙史纪元100亿年时,这种被“污染”的星云在引力作用下收缩,坍缩和碎裂。核子活动再度爆发,第二代恒星及行星诞生了,太阳便是其中一例。这些恒星也将开始其生命历程,最终与会因缺乏燃料而死去;它们的碎屑又与尚示聚集成恒星的原生物质一道凝聚成下一代恒星。但这各物质的再循环并非永无止境的,原生物质会一点一点地并入新生的恒星,直至全部用完。当最后一代恒星走完它们的生命轮回而死亡时,宇宙永恒的长夜就来临了。生命的形成与进化生命是宇宙物质演化的最高级形式,也有人认为生命只是宇宙演化的副产物中微不足道的偶然现象,由于发生了种种时间和空间的巧合,才得以在地球上出现。的确,在宇宙中满足生命形成与演化所必需的地方,即使不是唯有地球,也是很少的,地球所绕转的太阳是恒星中少有的单星,例得它外围有稳定的生态圈存在;太阳又是第二找恒星,使得其行星从一开始形成就有生命所必需的碳,氧等重元素存在;太阳