太空巨人有多大

太空巨人有多大

地球的平均半径几乎是尽人皆知的：6371千米。这相当于把长江拉直了的长度，或者说有3个北京到广州的距离。太阳有多大？我们所看见的“光球”的半径是地球的109倍，体积是地球的130多万倍。看到这些，想到这些，你或许会感慨于地球之“渺小”，浮想联翩了。

且慢，我们的读者朋友。太阳不过是宇宙中的“矮人”，天文学家称之为黄矮星。因为，它是以氢为主要燃料，光球表面的温度约6000K（K是绝对温标的符号，为纪念英国物理学家、热力学第二定律的奠基人开尔文勋爵而采用的。0K，相当于－273．16℃），呈现略为偏黄的色调。

开尔文

天文学家观测到的宇宙中的巨人，是一批红色色调的天体，称之为红巨星。太阳和它们相比，真可以说，矮得可怜。下表为几个红巨星与太阳的比较。

红巨星有如此庞大的身躯，它们和太阳等其他恒星有什么关系呢？

原来，黄矮星和红巨星，以及白矮星、中子星等，都是恒星生命途程中的不同阶段。

天文学中，按照恒星是由原始星云演化而成的学说，把恒星分为：红外星、主序星、红巨星、白矮星、中子星等不同的发展阶段。

从宇宙大爆炸开始，产生出大量的弥漫状的原始星云。星云冷却、收缩，同时温度上升，经过大约几千万年的时间，成为发出红色光芒的红外星（其主要的能量辐射为红外辐射）。

当红外星的温度不断上升，最后，引发了恒星内部氢聚变为氦的核聚变反应时，恒星发展就进入了主星序阶段。凡是属于主星序阶段的恒星，统称为主序星。

主星序名称的来源是：20世纪初期，丹麦天文学家赫茨普龙和罗素，绘制了银河系及其附近恒星的绝对星等和光度、光谱关系图。从图中可以明显看出，绝大多数的恒星均位于坐标图的左上角斜向右下角的密集分布带中。天文学称这个带中的恒星为主星序阶段的恒星。为了纪念赫茨普龙、罗素的贡献，把这幅坐标图，称为“赫罗图”。

主序星之所以特别多，是因为氢聚变为氦的这个能量释放过程持续的时间比较长。也就是说，主序星的寿命都很长。例如，太阳的寿命已经有约50亿年。估计，太阳的寿命还可以持续40亿年左右。

当主序星的氢原料完全耗尽时，一个纯由氦组成的天体，开始由于引力的作用而收缩。收缩导致的升温过程，当中心的温度到达1亿K左右时，最终引发了3个氦聚变为碳的核反应过程。这种核反应的激烈程度，远远超过了氢聚变为氦的反应过程。极其猛烈的爆发，使得恒星的体积迅速膨胀，同时导致外围温度的下降。外围温度降至3000K～4000K时，它处于相对稳定的阶段。这就是红巨星。

红巨星的中心区域核反应极为强烈，所以它的寿命相对比较短，一般只能存在几百万年的时间。这就是在宇宙中，观测到的红巨星相对少得多的原因。

红巨星衰亡后，又一次引力导致的收缩开始了。收缩造成的中心区域的高温，同样会引发另一次，但是却更加猛烈的爆发。这次爆发，使恒星的相当多的物质，被抛射到莽莽的宇宙空间去。剩下的核心部分以体积小、密度高、发射强烈的白色光芒而格外引人注目。这个阶段的恒星，称为白矮星。

天文学家认为，白矮星的前途有两种。质量不太大的白矮星，最终将冷却到不再发出可见光的程度，一般的天文观测也极难观测到其存在，可以称之为“黑矮星”。质量比较大的白矮星，或者那些在宇宙中游荡的黑矮星凭借自己的强大引力场又捕获了许多天体，那时引力的收缩会使它发生恒星寿命途程中从来没有过的强烈爆发。其结果，就将诞生“超新星”和“中子星”。有关的情况，请读者阅读本书的“蟹状星云之谜”、“无意之中的伟大发现”等篇文章。

一般认为，约40亿年后，太阳就将爆发成为一颗红巨星。那时，今天的整个太阳系，都在翻卷的红巨星的热气浪中，化为红巨星的组成部分。