太陽的生與死

太陽照耀大地，從有人類以來已一直如此，日復一日，彷彿恆久不變。

不過，就像世上任何事物一樣，有開始就會有結束。太陽也始終會有死亡的一天。

恆星的生命週期

我們眼中巨大熾熱的太陽，在浩瀚宇宙裡只是一顆質量很普通的恆星。

恆星就像人類一樣，有胚胎、幼兒、成長、生病及老死等不同階段的生命週期──

胚胎期：星雲孕育階段

星際空間中彌漫着密度較大的分子雲，是孕育恆星的溫床。星雲中的氣體及塵埃碎裂成個別的小團塊，各自逐步收縮成小球狀雲團。

嬰兒期：原始恆星階段

小球狀雲團不斷收縮，核心密度及溫度逐步上升，球形原始恆星漸漸成形， 但中心溫度只有八百萬度，仍未達到「氫核聚變」所需的溫度。盤旋着核心的碟狀殘餘物質日後會形成大小不一的行星。

壯年期：主序星階段

原始恆星進一步收縮，令中心溫度達到一千萬度時，「氫核聚變」開始，猶如氫氣彈爆炸一般，產生巨大能量，形成向外擴張力，剛好抵消了引力向內的收縮力，令物質不再收縮，太陽正式長大了，成為一顆成熟穩定的恆星，又稱主序星。

老年期：紅巨星階段

當中心所有的氫經核聚變轉為氦後，再沒有燃料，核聚變就會停止。中心不再產生能量，引力再次令內部物質收縮，溫度上升，使外圍的氫產生核聚變，恆星開始發脹，表面變紅，成為紅巨星。

死亡期：白矮星階段

當恆星中心溫度達一億度時，「氦核聚變」開始，紅巨星繼續膨脹，直至中心的氦都「燒」完就停止。沒有了能量，引力令發脹的紅太陽收縮成白矮星，密度極大，溫度慢慢冷卻，邁向死亡。

太陽的誕生

恆星通常不會單獨一顆地形成。很多我們觀察到的恆星其實都有伴星，它們以雙星、三合星或更多的聚星形式存在，只是可能伴星距離我們太遠，望遠鏡也分辨不到。一片星雲可以孕育出無數恆星，一小碎塊就能孕育出一顆或一組恆星。太陽系相信也是這樣形成的。

太陽系相信是由類似下圖的一大團星雲碎裂出的其中一小塊球狀氣體雲（圖中小黃格）收縮演化而成。通常這樣大片的星雲會分裂出無數個球狀雲塊，每塊都生成一個太陽系，這樣一片的大星雲最終會形成一個多姿多彩的星團。

整個球狀氣體雲會慢慢旋轉，引力令氣體雲向內收縮。氣體雲的不同區域，會因應離心力的強和弱，而有不同的收縮速度。收縮過程會慢慢形成扁平的圓盤狀氣體雲，中心部分形成太陽。太陽外圍繞聚的一環環氣圈最終形成行星。在太陽系初形成時，因行星尚未完全形成，會有大量彗星及小行星體四處亂撞。現在的太陽已是一顆成熟穩定的恆星。

為甚麼太陽會發光？

太陽會發光發熱，是靠核心的「氫核聚變」所產生的能量，過程中四顆氫核聚合成一顆氦核，釋放出極大能量。

現時的太陽「燃燒」着氫，中心溫度是一千萬度，表面溫度是六千度，發出的光是黃色的。變成紅巨星時，看起來是紅色的，「燒」的是氦，中心溫度升高至一億度，表面溫度卻降低至四千度，形成內熱外冷的有趣現象。

太陽會不會熄滅？

當太陽中心的氫「燒」盡後，太陽的核心部分會熄滅一段短時間，當核心溫度因收縮而升至一億度時，「氦核聚變」開始，熄滅的「火」重燃，太陽變成紅巨星。當氦也「燒」盡，中心的「火」才正式熄滅，最後變成白矮星，邁向死亡。

由紅巨星過渡為白矮星時，會出現短暫而美麗的「行星狀星雲」。這團星雲其實是紅巨星向外噴射的物質，不斷向外擴張，並受中間的白矮星激亮發光，在望遠鏡中看來像行星一樣有形狀。

太陽會爆炸嗎？

太陽是小質量的恆星，不會以「爆炸」終結。晚年時只會體形變大，膨脹250倍以上，成為紅巨星，把水星、金星和地球等都吞噬至「肚」內。地球表面的海水將被蒸發，地面龜裂，很有可能會變得像血紅地獄一般可怖。

倘若太陽真的變成紅巨星，只有火星及以外的行星仍能存在。屆時地球人或者要逃到泰坦（Titan）去才安全啦！泰坦是土星最大的衛星，也是太陽系內第二大的衛星，是少數擁有大氣層的衛星。

雖然如此，我們也不必太擔心。科學家相信，還要再過幾十億年，太陽才會變成紅巨星。在未來的悠長歲月裡，說不定能在太空科技領域創出新的突破，也許我們有能力展開星際旅行，住到外太空去也未可知呢。

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本文由《兒童的科學》提供。