太陽光發(fā)出很大的能量已經(jīng)很久了.地質(zhì)學(xué)家估計(jì),太陽已經(jīng)發(fā)光了50億年.這樣大的能量是從哪里來的呢?太陽還可以再燃燒多久呢?
古代的人類,曾經(jīng)認(rèn)為太陽是正在熊熊燃燒著的一堆煤.雖說太陽的質(zhì)量很大,但如果太陽真的在燃燒煤或油,根據(jù)每天消耗的能量,它只能燒五年就完了,那么太陽早應(yīng)該熄火黑暗了.太陽能燃燒這么久,曾是科學(xué)上的一個(gè)謎.
20世紀(jì),隨著科學(xué)的發(fā)展,原子物理學(xué)揭示了太陽釋放能量的本質(zhì).原來,太陽及天上所有的恒星都是在用聚變原子能.氫元素是宇宙中最普通的物質(zhì).太陽現(xiàn)在還有很多氫氣,正在聚變成為氦的過程中,太陽自己的引力將聚合氫原子過程集中起來,在太陽中心溫度高達(dá)1500萬攝氏度,氫就可聚合成較重的氦.有一部分氫變成能,成為熱與光照向各方.
估計(jì)再過50億年,太陽的大部分氫會聚合成較重的氦,氦需要更高的溫度,才能聚合成碳,因氦較重,其引力會更強(qiáng),使太陽中心壓力加高,當(dāng)氣體壓力增高時(shí),按氣體定律,溫度就會自動(dòng)提高,當(dāng)太陽大部分是氦時(shí),其中心溫度會增高到現(xiàn)在的10倍,達(dá)到一億度時(shí),氦就聚合成更重的碳,然后因引力會產(chǎn)生更高的溫度而將碳聚合成氮.如此重演累進(jìn)到氧等更重的物質(zhì),一直到鐵,在高溫中,所有物質(zhì)都成為氣體.
當(dāng)太陽的氦開始聚合時(shí),它將成為一個(gè)巨大的氦原子彈而爆炸,使直徑擴(kuò)大100多倍.因膨脹過大,其表面溫度反而會降低,使太陽表面前顏色從現(xiàn)在的高溫白色變成低溫的紅色,成為一顆“紅巨星”.
如一顆恒星有與太陽相同的質(zhì)量,原子聚合會順序成為較重的物質(zhì)直到鐵,聚合成鐵所消耗的能與產(chǎn)生的能是相當(dāng)?shù)?所以并沒有多余的能發(fā)生.一旦太陽沒有熱能來源時(shí),它會開始冷卻縮小,縮到最后會使太陽中心具有很高的壓力.高到將原子外層電子殼壓潰了,使電子不再在核子外旋轉(zhuǎn),電子與核子成為沒有規(guī)則結(jié)構(gòu)的高密度混合物,這時(shí)太陽就成為一顆“白矮星”,以后漸漸冷卻暗淡,成為“黑矮星”.至此,太陽的活動(dòng)就徹底結(jié)束了.
如果一顆恒星有10倍太陽的質(zhì)量,聚合過程中溫度會升高得很快而引起“超新星爆炸”,大爆炸的中心會形成一個(gè)密度極高的中子星.如果一顆恒星有太陽30倍以上的質(zhì)量,大爆炸的中心則有可能形成一個(gè)黑洞.
當(dāng)太陽成為一顆紅巨星時(shí),外表直徑增加到現(xiàn)在的100多倍.從地球上看,白天太陽幾乎占滿了天空.這情形是很嚇人的.雖然太陽表面溫度低了一些,但因太陽面積增大幾萬倍,離地球又近,太陽照到地球上的能量過多使地面太熱了,地面的水變成蒸汽,海洋成為沙漠,我們不可能在此生存了.估計(jì)50億年后,太陽會變成可怕的紅巨星,這就是世界的末日.
那時(shí)我們?nèi)绾翁由?唯一的生路,就是尋找新的“太陽”,移民到太陽系以外適合我們生存的行星上去.所幸的是我們銀河系就有1000億個(gè)發(fā)亮的恒星.每一恒星附近常有好幾個(gè)行星.太陽是一顆普通大小的恒星,在離銀河系中心四分之三的外圍中.宇宙中至少有1000億個(gè)不同的銀河系.有的還沒有被發(fā)現(xiàn)呢.宇宙大極了,幾乎是有無限大的空間和資源.宇宙中的行星多得難以計(jì)算,我們的機(jī)會不少.想必那時(shí)人類的宇航科技應(yīng)該是高度發(fā)達(dá)的,這項(xiàng)“外星移民”工程必將能夠?qū)崿F(xiàn)