三種不同的紅色
首先,我們要明確的是,太陽是一顆小質(zhì)量恒星(質(zhì)量小于2.3倍太陽質(zhì)量的恒星為小質(zhì)量恒星,介于2.3~8.5倍太陽質(zhì)量之間的恒星為中等質(zhì)量恒星,大于8.5倍太陽質(zhì)量的為大質(zhì)量恒星)。
其次,目前太陽正處于主序星階段,正當(dāng)壯年。
以太陽的質(zhì)量,它會在主星序中停留100億年,而現(xiàn)在太陽的年齡不過50億歲,所以,太陽至少會將現(xiàn)在的體積保持50億年。
50億年之后,太陽核心部位的氫燃料將燃燒完畢,只剩下氫燃燒后剩下的廢渣——氦。
由于氦燃燒所需要的溫度更高,所以在太陽內(nèi)部會暫時失去能源,無法產(chǎn)生強大的輻射壓力,因此太陽核心會在重力作用下迅速坍塌收縮。在收縮過程中,巨大的壓力會使溫度極速升高,而巨大的壓力也會把太陽的外殼推開,從而形成內(nèi)核收縮、外殼膨脹的局面。
核心部分巨大的壓力所產(chǎn)生的極高溫度也會促發(fā)氦的核聚變,而外殼部分超高的溫度則會促發(fā)外殼中氫的核聚變,從而使得太陽核心燃燒氦,外層燃燒氫,所產(chǎn)生的能量使得太陽外層更加膨脹,從而形成紅巨星。
換而言之,那時太陽體積將極速膨脹。到底能膨脹到多大呢?這么說吧,到時候地球也會在太陽的肚子里。
太陽在紅巨星階段將停留20億年,直至核心的氦也被燒光,只剩下新的廢渣碳和氧。
和以前一樣,太陽內(nèi)部又失去了能源,沒辦法抵擋外層巨大的重力,因此外層會再次急劇收縮、坍塌。
但是由于碳和氧核聚變所需要的溫度極高,而太陽的質(zhì)量太小,壓縮產(chǎn)生的溫度不足以促發(fā)碳和氧的核聚變,因此太陽核心的核聚變就此結(jié)束。
而在外層中的氫和氦繼續(xù)燃燒,維持著太陽的光芒,這時的太陽已經(jīng)是風(fēng)燭殘年了。
這時,由于太陽核心失去了能源,因此外層會在重力作用下極度收縮,密度越來越高,直至達(dá)到6×107克每立方厘米時,恒星內(nèi)部的電子之間會產(chǎn)生一種壓力,阻止物質(zhì)繼續(xù)被壓縮,這種壓力叫作“簡并壓力”。
這時太陽的核心體積極小,溫度極高,這就是白矮星。
而太陽外層持續(xù)膨脹,越來越大,直至和核心脫離,形成彌漫空間的行星狀星云,星云膨脹得很快,大約5萬年后,就會被完全吹散,不復(fù)存在,只剩下一顆孤零零的白矮星,體積和地球差不多。
由于白矮星沒有任何能量來源,只能靠以前的積蓄來維持溫度和輻射,當(dāng)耗盡積蓄的能量后,最終會暗淡無光,變成黑矮星。