太阳一生主要有几个阶段,每个阶段太阳的体积、质量、温度、能量来源有什么不同
恒星的一生可以分为恒星形成阶段,主序星阶段,红巨星阶段和质量超过9倍太阳质量的大质量恒星红超巨星阶段,以及最后的坍缩阶段
恒星形成阶段
恒星的形成从分子云内部的引力不稳定开始,通常是因为超新星(大质量恒星爆炸)的冲激波触发或两个星系的碰撞(像是星爆星系)。一但某个区域的密度达到或满足金斯不稳定性的标准,它就会因为自身的引力开始坍缩[43]。
分子云一但开始坍缩,个别密集的尘土和气体就会形成我们所知道的包克球,它们可以拥有50倍太阳质量的物质。当小球继续坍缩时,密度持续增加,引力位能被转换成热,并且使温度上升。当原恒星云趋近于流体静力平衡的状态时,原恒星就在核心形成了[44]。这些主序前星经常都有原行星盘还绕着,并且主要的能量来源是重利收缩,引力收缩的期间至少要经历一千万至一千五百万年。
质量低于2倍太阳质量的早期恒星称为金牛T星,质量较大的则是赫比格Ae/Be星。这些新生的恒星由自转轴的两极喷出的喷流,这可能会降低所知的赫比格-哈罗天体小片云气坍缩结果所形成恒星的角动量 [45][46]。 这些喷流,结合来自附近大质量恒星的辐射,有助于驱散形成中恒星周围残余的云气[47]。
在它们发展的早期,金牛T星遵循着林轨迹 ―它们收缩和光度降低,但是温度和其它则大致相同。质量低的金牛T星遵循这样的轨迹进入主序带,质量较重的恒星会先转入亨耶迹。
主序星阶段
恒星一生的90%都是在核心以高温和高压将氢聚变成氦的阶段。在主序带上,像这样的恒星,称为矮星。从零龄主序星开始,氦在核心的比率稳定的增加,在核心的核聚变速率缓慢的增加,恒星表面的温度和亮度也是一样[48]。 以太阳为例,估计从它进入主序带开始,在这46亿年当中,它的亮度已经增加了大约40%T[49]。
每一颗恒星都会形成由微粒组成的恒星风,导致不断喷出气体进入太空。对多数的恒星,这样的质量损失可以忽略不计。太阳每年损失的质量只有10?14太阳质量[50],或是在它的一生中损失大约总质量的0.01%。然而,质量非常巨大的恒星每年可能损失10?7到10?5太阳质量,显著的影响到它的演化[51]。恒星进入主序带的质量若是超过太阳质量的50倍,在主序带的阶段可以失去过一半的质量[52]。
恒星在主序带上所经历的时间取决于它的燃料量和消耗燃料的速率,换言之就是开始的光度和质量。对太阳来说,估计它的寿命有一百亿年。大质量的恒星燃烧燃料的速度快,生命期就短;低质量的恒星燃烧燃料的速度很慢。质量低于0.25太阳质量的恒星,称为红矮星,几乎所有的质量都是可以燃烧的燃料,但是1太阳质量的恒星,大约只有10%的质量是燃料。结合它们缓慢的燃烧速率和可以使用的燃料量,依据恒演化的计算,0.25太阳质量的恒星至少可以维持1兆年(1012),而以氢为燃料的质量最低恒星(0.08太阳质量)将可以持续燃烧12兆年[53]当恒星的生命结束时,红矮星单纯的只是越来越黯淡[2]。但是,因为这种恒星的生命期远大于现在的宇宙年龄(138亿岁),还没有质量低于0.85太阳质量的恒星死亡[54],也还未被预期会离开主序带。
除了质量,比氦重的元素在恒星演化中也扮演着值得注意的角色。在天文学中,比氦重的元素都被视为"金属",而这些元素在化学上的浓度称为金属量。金属量可以影响恒星燃烧燃料的速率和持续的时间,和控制磁场的形成[55],并改变恒星风的强度[56]。年老的第二星族恒星的金属量会低于年轻的第一星族,这是由于形成星族的分子云的成分不同。随着时间的推移,因为当老的恒星死去时会将大气层洒落至分子云中,云中的重元素量就会随着时间过去变得越来越丰富。
红巨星阶段
质量不低于0.4太阳质量的恒星[2]在耗尽核心供应的氢之后,外层的气体开始膨胀并冷却形成红巨星。大约50亿年后的太阳,当太阳进入这个阶段,它将膨胀至的最大半径大约是1天文单位(150 × 106千米),是目前的250倍。成为巨星时,太阳大约已失去目前质量的30%[49][57]。
质量达到2.25太阳质量的红巨星,氢燃烧的程序会在环绕核心周围的壳层进行[58]最后核心被压缩至可以进行氦聚变,同时恒星的半径逐渐缩小而且表面的温度增加。更大的恒星,核心的区域会直接从氢聚变进入氦聚变[4]。
在恒星核心的氦也耗尽之后,核聚变继续在包围着高热的碳和氧核心的壳层内进行。然后循着与原来的红巨星阶段平行,但是表面温度较高的路径继续演化。
超新星阶段
红超巨星阶段
在氦燃烧阶段,质量超过9倍太阳质量的大质量恒星会膨胀成为红超巨星。一但核心的燃料耗尽,它们会继续燃烧比氦更重的元素。
核心继续收缩直到温度和压力能够让碳融合(参考碳燃烧过程)。这个过程会继续,接续到下一步骤燃烧氖(参考氖燃烧过程)、氧(参考氧燃烧过程)、和硅(参考硅燃烧过程)。接近恒星生命的终点,核聚变在恒星内部可能延沿着数层像洋葱壳一样的壳层中发生。每一层燃烧着不同的元素 燃料,燃烧的最外层是氢聚变,第二层是氦聚变,依序向内[59]。 当大质量恒星将铁制造出来就到达了最后的阶段,因为铁核的束缚能比任何更重的元素都大。任何超越铁元素的融合,与之前的相反,不仅不会释放出能量,还要消耗能量。同样的,它也比较轻的元素紧密,铁核的分裂也不会释放出能量[58]。在比较老、质量比较大的恒星,惰性的铁会累积在恒星的核心。在这些恒星中的重元素或许可能会随着自身的运作方式到达恒星的表面,发展形成所知的沃尔夫-拉叶星,从大气层向外吹送出致密的恒星风。
坍缩阶段
当恒星的核心缩小时,从这个表面辐射强度就会增加,创造出的辐射压会将上层的气体壳层往外推送,形成行星状星云。如果外层的大气已经被推出之后,残余的质量少于1.4太阳质量,它就会收缩至相对于较小,大约如同地球般大小的物体,称为白矮星。白矮星缺乏进一步进行引力压缩所需要的质量[60]。虽然一般的恒星都是等离子体体,但在白矮星内的电子简并物质已经不是等离子体体。在经历非常漫长的时间之后,白矮星最后会暗淡至成为黑矮星。
更大的恒星,核聚变会继续进行,直到铁核有了足够的大小(大于1.4倍太阳质量)而不再能支撑自身的质量。在反β衰变或电子捕获的爆发之后,电子会进入质子之内形成中子、中微子和伽马射线,使核心突然的坍缩。由这种突然的坍缩产生的激震波造成恒星剩余的部分爆炸成为超新星。超新星非常的明亮,在短时间内它的亮度可以等同于它所在星系的所有恒星亮度。当它们发生在银河系内,就是历史上曾经以肉眼看见和记载,但在以前不存在的"新恒星"[61]。
超新星爆炸会使这颗恒星的大部分物质都飞散出去(形成像蟹状星云这种的云气[61])。剩下的就是中子星(有些被证明是波霎或是X-射线爆发),或是在质量最大恒星(剩余的质量必须大于4倍太阳质量)就会形成黑洞[62]。在中子星内的物质是中子简并物质,和一种可能存在核心但极不稳定的简并物质,QCD物质。物质在黑洞核心所处在的状态是迄今仍不了解的。
垂死恒星抛出去的外层物质包括一些重元素,可能恒星形成的世代交替中成为新恒星的原料。这些重元素可以形成岩石的行星。从超新星和大恒星的恒星风抛出的物质在星际物质的构成中扮演着重要的角色[61]。
本来想把注释粘上去,奈何贴网址是违规的╮(╯_╰)╭
星胚:这是太阳形成的阶段,引力将大量的星际气体(主要是氢气)相互吸引。这些氢气逐渐聚集成团,形成了原始的恒星。而中心很小一块区域的氢气团因为受到巨大的引力挤压,形成了一个具有超高密度和温度的球体,这个球体就是原始的太阳。引力作用持续而强烈,气体和灰尘颗粒被初生的太阳不断吸入并相互挤压,产生了越来越多的热量。在未来数十万年的时间里,年轻的恒星将变得更小,并变得更亮、更热。核心区域的温度降逐渐达到1500万摄氏度。当太阳的内核达到这一温度是,氢原子开始熔化,核聚变得以点火,恒星开始燃烧,一颗恒星就这么形成了。
主序星:主序星是内核只发生氢聚变的恒星,太阳现在就处于主序星阶段。它的内核每秒燃烧着6亿多吨氢燃料并释放能量。氢聚变的产物:氦元素在此阶段不发生任何核聚变,只是沉积在太阳的内核深处,主序星阶段的太阳内核温度大概在1500万度,表面温度大概在6000度。太阳的主序星阶段会持续90亿年左右,现在还可以持续大约50亿年。
红巨星:当太阳内核的氢燃料逐渐耗尽时,引力会逐渐占据上风。核聚变反应的扩张力逐渐减小,挤压恒星内核的引力逐渐凸显,太阳的内核并引力更加猛烈的挤压,温度会逐渐从1500万度上升至大约7000万度。当太阳内核达到7000万度时,原本沉积在内核深处的氦元素会猛然发生核聚变,并释放出大量的能量,被称为氦闪燃。氦聚变的反应过程十分猛烈,比氢聚变的反应速率要大得多。氦聚变释放的能量将迅速使太阳内核的温度从7000万度飙升至1亿度以上。太阳因为受热膨胀,会演化成一颗红巨星。红巨星的太阳体积会比现在膨胀100万倍以上,足以吞没包括火星在内的四个内行星,届时我们的地球也将难逃一死。但由于太阳膨胀,热量散发的更快,太阳表层的温度会降低,大概只有3000度左右,太阳的红巨星阶段大约只持续10亿年。
白矮星:当太阳成为红巨星时,它的内核会燃烧氦燃料,氦聚变形成的产物是碳元素。这些碳元素同样会沉积在比氦更深的内核深处。红巨星的太阳的体积因为受热而无休止的膨胀下去,直至完全瓦解。当太阳的外层结构瓦解之后,沉积在内核深处的碳核心会逐渐裸露出来。当氦聚变完全停止时,内核会再次塌缩,温度飙升至数亿度以上。但由于塌缩产生的热量无法引发比氦元素更重的碳元素的核聚变,所以太阳的内核只有继续忍受塌缩。碳元素的内核会塌缩至只有地球大小,但密度是地球的100万倍以上,这是我们的太阳就已经死亡了,它残留下来的就是一个炽热、浓缩的内核。这就是白矮星。白矮星保存在太阳死亡之前的余热仍能够持续燃烧数十亿年,但自身不再产生能量,直至热量完全散发后,太阳会成为一颗冰冷,毫无热量的黑矮星。白矮星保存着太阳的大部分质量,所以它依然有足够的引力控制着剩下的四颗外行星绕着自身公转,但四个内行星已经在太阳膨胀的过程中被燃烧殆尽了。这就是太阳,以及太阳系的最终结局。
大约在50亿年以前,一团十分巨大又十分稀薄的气体云,在自己的重力作用下收缩着。它开头收缩得很快,后来由于内部发热,收缩慢了下来,直到形成一批高热、密头的气体大团块,这些就是“原恒星”,其中一个就是我们的太阳。
太阳进一步收缩,内部温度更高,引发了“热核反应”,于是停止收缩,进入“成年”时期。就是我们现在看到的太阳了。
大约再过50亿年,太阳核心部分的“燃料”用光后,就会猛地又收缩一下。这一来,温度再次猛增,使外层原来没有烧过的“燃料”也“烧”起来了。此时,太阳会猛烈地膨胀,成为一颗“红巨星”。
“红巨星”阶段大约有10亿年。然后,一切可“烧”的“燃料”都用完了,红巨星开始再次收缩,越变越小,大约只有现在的体积的十万分之一,才稳定下来。尽管表面温度可以高达1万度,但表面积变小了,发出的热量会大大减少,这时,太阳就进入了“老年期”,成为“白矮星”一样的天体,表面温度高、体积小、密度很大(每1立方厘米物质有10吨重)。
如果没有太阳,地球会怎样
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人生一共有几个阶段
按年龄大致可划分为以下几个阶段:\\x0d\\x0a\\x0d\\x0a0至14岁为可塑期:这个阶段的孩子可塑性高,却有很大的依赖性,常以哭闹方式向父母及长辈要求,以便满足需要。\\x0d\\x0a\\x0d\\x0a15至20岁为探索期:这个阶段正值青春期,事事好奇,喜以冒险探索的心态追求想要的东西。\\x0d\\x0a\\x0...
地球多少岁了?
2013年3月21日,欧洲航天局公布了太空探测器传回的宇宙微波背景辐射全景图,把宇宙的精确年龄修正为138.2亿岁,随着研究的进一步推进,有些科学家大胆预测,宇宙的实际年龄可能要比我们想象的还要年轻,大概是137亿岁。
太阳系有多少年龄?
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太阳的年龄有多大
太阳现在位于主序阶段,即是壮年时期,其年龄已经有50亿年 太阳还有50亿年的生命,最后将变成一颗黑矮星停止发光 希望对你有帮助
太阳一生的几个主要阶段——科普剧,
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,太阳的一生将度过引力收缩阶段、阶段、阶段以及致密星阶段。其中 阶段是太阳的稳定时期。这一阶段将持续100亿年。目前太阳只度过一半时间,正处于中年时期。一旦太阳到了 阶段,那么地球的末日也就来临了。当然,这是几十亿年以后的事。除了太阳对地球的干扰之外,还有没有其他因素呢?有的科学家认为,...
你觉得人的一生会经历哪几个阶段?
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太阳得有多大年龄啊?
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内丘县13963743632: 太阳什么时候会熄灭 - ?
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枞固眩晕:[答案] 太阳的一生大约是100亿年. 主要有 原恒星---- ---- ---- ---- 几个阶段 我们现在的太阳是 阶段,已经存在50亿年了 目前太阳所处的 阶段,通过对 及宇宙年代学模型的计算机模拟,已经历了大约45.7亿年.据研究,45.9亿年前一团氢分子云的迅速 形成了一...
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内丘县13963743632: 太阳的生命大约有多少亿年? - ?
枞固眩晕: 太阳的寿命:约100亿年左右.太阳现在的年龄:约 4.57*10^9 年,即45.7亿年.现在的太阳,处于青壮年时期.