星星的一生 - 雾色清晨

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	星星的一生上一篇下一篇
	发布者：王艳红 \| 浏览(6183) 评论 (8) \| 发布时间：2006-05-26 15:07:44 最后更新时间：2006-05-26 15:07:44
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星星的一生

彭彭：丁满，你有没有想过那些星星是什么？

丁满：那些是萤火虫，那些萤火虫被一个大大的，黑黑的东西罩住了。

彭彭：噢，我还以为那是几十亿英里外的气体在燃烧……

——《狮子王》

　　仰望星空会给人带来奇妙的感觉。你可以把星星想象成萤火虫、神话人物或者天上的街灯，也可以认为那是死去的祖先在看着我们。但如果要问星星到底是什么，那还是彭彭的回答比较正确——在我们看得见的那些明亮星星中，大都是很远的地方的气体在燃烧，比几十亿英里还要远得多。

　　除了太阳自己的几颗行星，我们看得见的星星，绝大多数是散发着光和热的恒星。很多星星实际上比太阳更大，只是由于太远了，它们看上去才像小小的光点。太阳只是许多星星里中等大小、“人到中年”的普通的一颗。在银河系里，有上千亿颗太阳这样的星星。而在整个宇宙中，银河系又只是海滩上的一粒沙子。

　　星星有着漫长的生命，在经过几千万年或更长时间的燃烧后，一些星星在可怕的爆炸中灭亡了。地球和我们自己，都是它们消逝后留下的尘埃堆积成的。星星不是死去的祖先，我们才是死去的星星。

　　不需要从人的出生开始一直观察他几十年，只需要看看一张全家福照片，就知道人会怎样长大和变老。同样的，只要看看不同年龄的星星，就可以知道它们怎样长大和变老。上面这张图就是一张“星星全家福”，它是蜘蛛星云的一部分。右下角那一团明亮的星星中有的非常老，已经接近生命的尽头。而其它很多星星非常年轻，图中央还有新的恒星正在从气体里诞生。

　　为什么星星会燃烧？为什么说是死去的星星变成了我们？归根结底，所有这些都是从很久以前的一场大爆炸开始的。对于这场爆炸发生的时间，不同的科学家有不同的估计结果，有人说是150亿年，也有人说是180亿年。总之，在一百多亿年前，发生了这么一件了不得的事，物质、空间和时间，所有的存在的一切，都是从这场“宇宙大爆炸”中产生的。

　　大爆炸之前是什么？据说这个问题就像“北极以北是什么？”一样，没有意义。关于大爆炸发生的原因和具体细节，科学家也不清楚。我们只知道，宇宙在爆炸中诞生了，就像被充气的气球一样飞快地变大，直到今天还在继续膨胀着。大爆炸时诞生的物质中，有3/4是最简单的元素——氢，剩下的是第二简单的元素——氦，以及很少的其它简单元素。构成我们身体的碳、氧、钙等等，在那时候还不存在。

　　大爆炸之后不久，宇宙沉寂下去了，经过了几亿年的黑暗年代，才有恒星诞生的第一缕光芒出现。弥漫在宇宙里的气体云团收缩着，变得越来越热，终于达到了氢元素聚变的点火温度，一个巨大的热核反应炉开始运行，这就是一颗恒星。上面这张图是猎户星云的一部分，它是一个恒星的摇篮，正在创造新的星星。

　　并不是所有收缩的气体团都能成为恒星，有的气体团太小了，无论怎么收缩、变热，也没有办法到达点火温度。于是它们就成为夭折的恒星，在宇宙中黯然飘荡，无声无息地消亡，这些失败的家伙叫做褐矮星。

　　星星发光的原理，跟氢弹的原理大致相同，都是靠氢元素聚变来产生能量。一颗氢弹的威力可以达到几千万吨黄色炸药那么多，可以瞬间毁灭一个城市，但这跟星星比起来还是微不足道的。太阳上的一次耀斑爆发，释放的能量就相当于几十亿颗氢弹。

　　太阳向空间的每个方向倾泻着光和热，地球只是获得了这滚滚洪流中微细的一缕，就足以使树木生长，鸟儿飞翔，你和我吃饱了在这里思索着星星的问题。有很多古代文明崇拜太阳，古埃及、印加帝国和日本的君王都自称是太阳神的后代。下面这幅雕刻是埃及法老阿肯纳顿和王后娜法提提在向太阳神祈祷。

　　引力使星星不断地收缩，而剧烈的核反应又产生强大的压力阻止它收缩。两种力量的拉锯战，使星星维持着平衡，既不会缩小也不会炸飞，平稳地燃烧着它的氢。

越是小的恒星烧得越慢，像是懂得节约的人，能把不多的家产花很长的时间，比如太阳可以这样生活约100亿年，现在的太阳大概50亿岁，正处在它的黄金时代。下面这张图是我们的太阳，它是一个炽热的大火球，偶尔打个喷嚏就让人类吃不消——太阳风暴会干扰通信和供电设备，损坏卫星和飞船。但在星星中论起来，它要算是非常稳定而平静的。

　　越大的星星烧得越快，虽然家底雄厚，却架不住疯狂挥霍，质量是太阳8倍的恒星，稳定燃烧氢的时间只有几千万年——它们必须这样，因为个头大引力也大，必须有更强烈的核反应才能产生足够的压力来抵抗。

　　作为主要燃料的氢烧完之后，星星的美好年华就结束了。接下来氦开始聚变，然后是碳和氧。这种聚变一直持续下去，不断生成更重的元素。这时的星星不停地压榨自家财产的剩余价值，但每一轮压榨出的能量都会比上一轮更少，消耗的速度也越来越快。

　　太阳这种不大的恒星，会以相对平静的方式结束生命。不过在它死亡之前，也会小小地来一把最后的疯狂。氢燃料耗尽之后，新的核反应使太阳的温度升高，并且大大膨胀，变成一颗红巨星。那时的太阳会把水星吞没，地球也将被烤干、烧过，然后挥发掉。不过这是几十亿年以后的事情，现在还不必担心。

　　燃烧耗尽的太阳，内核会慢慢冷下去，收缩成一颗暗淡的白矮星，这是一种密度非常大的星星，一勺子白矮星物质可能就有几十吨重。而它的气体外壳会逐渐扩散，离核心越来越远，变成色彩绚丽的云，叫做行星状星云。上面这朵花儿，是一个叫做猫眼星云的行星状星云，中间的白点就是一颗白矮星。太阳的结局就是这样，虽然开出的花可能是另一种模样。

　　大恒星会以更壮烈的方式死去。它们的热核反应炉不断产生更重的元素，直到生成铁之后，就再也没有什么可以能量压榨了。因为铁是最稳定的元素，让它聚变成更重的元素，或者裂变成更轻的元素，都需要花费能量而不是产生能量。

　　这时，引力占据了绝对优势，星星开始很快地收缩，然后剧烈反弹，产生可怕的爆炸，把自己撕得粉碎，只剩下一个白矮星的内核。这就是超新星爆发。由于温度非常高、压力非常大，爆发中铁也发生聚变，合成更重的元素，包括金和银。这些元素连同当初在热核反应炉里生成的碳、氧等一起，在爆炸中被抛洒到宇宙空间。

　　超新星是很少见的，能够被人类看到的超新星更少——这是一件好事，因为超新星爆发太可怕了。公元1054年，地球人目睹过一次超新星爆发，这个突如其来的明亮客人被我国宋代天文学家称为“客星”。幸亏它在几千光年之外，如果在离我们50光年的地方爆发，地球上所有的生命都会完蛋。即使是相隔那么远，它还是亮得连大中午也能看见。美洲土著的印第安人，在石头上画下了这颗奇特的星星。它留下的残骸，是下面这片像只大螃蟹的星云，叫做蟹状星云。

　　超新星是大行星的华丽葬礼，也是新时代的催生者。巨大的能量挤压着周围的星际气体，促使它们收缩，产生新的恒星。太阳就是这样一颗第二代恒星。超新星爆发抛洒出来的重元素参与了太阳的诞生，为形成地球、生命和人类做好了准备。我们骨骼里的钙，血液里的氧，还有许多其它元素，都是在炽热的恒星中炼出来的，并且经历了宇宙中最剧烈的灾难事件。这样说起来，我们就是死去的星星，以非凡的方式重生。

　　星星死后剩下的核——白矮星，还面临着一种奇特的命运。如果它足够大，引力足够强，就会不停地缩小下去，一直到引力强大得连光也逃不出来，任何东西接近它都会被吸进去。这是一个黑洞，一个吞噬万物的魔兽。科学家相信，在银河系中央，就潜伏着一个巨大的黑洞。那里，是一切的终结。