在研究不同恆星的演化方向的過程中,天文學家們發現像我們太陽這樣大小的恆星,在生命的最後階段都會膨脹為紅巨星,最終留下緻密的內核,演化為白矮星。
拿我們的太陽舉例子。太陽的壽命大約為100億歲,而目前太陽年齡大約為46億歲,正值中壯年,也是一生中最美好最穩定的時間。隨著太陽持續燃燒,氫燃料會逐漸減少,在這個過程中太陽會逐漸膨脹,成為紅巨星。
紅巨星體積十分龐大,會一直膨脹到水星和金星軌道,意味著水星和金星會被吞噬。那時的紅巨星會比如今的太陽大上千倍,亮度極高,即使我們的地球沒有被吞噬,在極高亮度的照射下,也會成為一顆死寂星球,海水全部蒸發,生命也不可能存在。
而隨著太陽體積膨脹和亮度增加,太陽系的宜居帶也會隨之外移,從如今的地球火星附近,外移到木星和土星附近,或許木星土星的眾多衛星家族會成為宜居星球。不過那隻會發生在極其遙遠的未來。
晚年的太陽是極為狂暴的,對「自己的孩子」,也就是八大行星,也會絲毫不留情面。晚年的太陽,不但意味著地球的末日,甚至也是太陽系的末日。狂暴的太陽會摧毀一切生命,同時太陽系的結構分布也會發生重大變化。
在大約50億年之後,太陽將會走完自己的一生,用悲壯的死亡宣告一切的終結。但或許我們用不著那麼悲觀,因為太陽的死亡並非結束,反而是另一種新生的開始。
在氫燃料耗盡之後,會上演新一輪聚變,氫聚變成的氦元素會繼續聚變下去,形成更重的元素碳,然後是氖,氧元素等。由於我們的太陽質量相對較小,聚變到氧元素之後就不會繼續聚變下去了。
太陽膨脹為紅巨星之後,會逐漸剝離龐大的外層物質,最終只留下緻密的內核,也就是白矮星。白矮星體積只有地球大小,但密度非常高,每立方米可達1000萬噸。
白矮星的外層物質會被拋灑到浩瀚星際空間,主要是有一些較輕的元素自稱,比如說氫,氦,碳等元素。如今我們生活中見到的碳元素,包括你我身體內的碳基本都來自於紅巨星膨脹過程中廢棄的外層物質。
在核聚變與引力兩種力量較量過程中,最終引力會戰勝核聚變的力量,結果就是恆星的外層物質會與緻密的內核分離,大部分輕元素會被拋灑到浩瀚星際空間,只留下緻密的殘骸,白矮星。
這就是我們太陽最終的宿命。
白矮星仍舊會發出微弱的光芒,但根本不足以照亮太陽系。其實白矮星也並非太陽的終極宿命,在極其漫長的時間之後,白矮星的光芒也會徹底暗淡下來,演化為黑矮星。如今宇宙中沒有一顆黑矮星,因為宇宙歷史只有138億年,還不足以演化出黑矮星。
恆星的死亡是非常悲壯的,但恆星的死亡並非一切的結束,而是新生的開始。原有的故事結束了,但新的故事還會繼續。
恆星死亡之後會留下緻密的星際「墓碑」,比如說太陽質量大小的恆星死亡之後會演化為白矮星,而質量更大的恆星會演化為中子星甚至黑洞,這些奇異天體成為科學家們了解宇宙形成演化的關鍵。
同時,恆星在死亡過程中通常都會發生猛烈的爆發,爆發的能量如此強大,把各種物質拋灑到星際空間,這些物質會成為下一代恆星和行星的原材料。
宇宙就是這樣,周而復始,在一代又一代的生命歷程中,上演著各種奇蹟,直到今天,形成如此豐富多彩的世界!
所以,我們不必為太陽的死亡而扼腕嘆息,因為沒有死亡也就不會有新生,看似無情的死亡,其實也是新生的開始!