银河系成因推理研究

彭寿斌　彭飞

摘要：文章通过对宇宙氢云、恒星、行星结成分和结构的研究，以现代宇宙观测中的诸多发现为依据，参照科学家们提出的多个成因假说，沿着星球间原子转化和星球逐级连续演化的脉络，寻找星球演化路径，最后建立起了“宇宙由初期的低温氢云逐级演化出银核、太阳、类木行星、类地行星的路径模型”。

关键词：银河系成因；一级恒星；旋臂恒星；类木行星；类地行星 文献标识码：A

中图分类号：P156 文章编号：1009-2374（2016）28-0006-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.28.004

1 概述

1944年﹐荷兰天文学家范德胡斯特在银河系中观测到星际氢原子发射的21厘米谱线。法国天文学家和美国天文学家观测到宇宙大区域内重氢原子含量超预期，充分证实了恒星聚变反应的原料是氢原子。宇宙氢是如何聚合成恒星的？恒星又是怎样被点燃的？银河星系、太阳系、类地行星、类木行星又是怎样形成的？下面就这一系列的问题进行探讨和分析。

2 一级恒星成因分析

宇宙初期，太空中充满了大量绝对0度的氘云。一次偶然的机遇，氘原子在万有引力的作用下开始收敛聚集。在收敛过程中，所有的氘原子都在独立的向起点奔驰，外围空间处于拉伸状态，原子间无法发生碰撞，原子的能量和温度没有改变，依然保持在0度状态。在初期聚集的一段时间内，氘原子收敛的速度十分缓慢，到达中点时原子间碰撞强度很弱，碰撞产生的温度很低，星核在低温下聚集增大。随着核心聚集的增大，万有引力也在增大，远距离的氘原子逐渐获得较大的加速，使得后来到达的氘原子碰撞加剧，温度不断升高。在温度低于13.8K时，形成的是低温的固态的氘原子黑体星球。当温度超过了13.8K，氘原子就变成了液体，这时就在固态核外部形成了液态的氘原子层。随着聚集范围的持续扩大，氘原子到达时的速度也在持续增加，相应的到达后的氘原子碰撞进一步加剧，碰撞产生的温度也在进一步升高。当温度达到20.28K时，氘原子就成了气态，于是又在液态层之外形成了一圈气态的大气。随着时间的推移，随着聚集空间的扩大，收敛的氘原子就逐渐形成“低温固态氘核、液态氘层和气态氘层”三层结构的一级大恒星（见图1）。在一级星球发育的时空中，氘来源于数百亿光年的空间。随着氘原子到达时速度的持续加快，碰撞强度持续增强，星球外围大气的温度持续升高。外层大气在后续不断加速的氘原子的高速碰撞下，原子间发生了核聚变反应，两个到原子聚变生成氦原子，释放出大量热能。热能再将大气加热，使恒星大气急速膨胀，从而导致恒星大气发生大爆炸，也就是现在观测到的中间是黑体和外围是爆炸星云的宇宙大爆炸。这时的星球演化成了发光发热的恒星，同时显露出了中间的黑体星核。银核就是这样一个一级大恒星。在一级恒星爆炸中，氘原子聚合成氦原子，同时产生了一些高序数的新原子。大爆炸产生辐射使周围空间内那些外围的氘原子分解生成氕，因此星球在大爆炸中产生了丰富的氕和氦。在宇宙大爆炸几分钟后，产生了氢和氦这两个元素，形成了“原初氦丰度”。

3 旋臂恒星成因分析

一级恒星燃烧爆炸后，高温辐射使内核受热蒸发。内核蒸发产生的旋流推动了一级恒星旋转，从而使恒星产生了旋转的动力。随着内核蒸发的长期延续，恒星旋转的能量不断积累增大，恒星旋转的速度逐渐加快，那些中途还未到达的氘原子在一级恒星万有引力的牵引下，遂恒星旋转起来，逐渐向银道平面运移，在银道平面内形成了巨大的氢云云盘。由于一级恒星爆炸后产生了大量的高温气团，高温气团冷却形成了大量的太空陨石。这些太空陨石在围绕一级恒星旋转的过程中，逐渐地运移到银道内，在相互兼并中聚集成石质行星。这些石质行星再靠强大的引力大量吸收云盘中的氘原子，这样逐渐演化成具有“固体岩石内核、低温固态氘层、液态氘层和气态氘层”的胚胎悬臂恒星。胚胎悬臂恒星在后续原子持续高速的撞击下聚变爆炸，于是就演化出了发光发热的旋臂恒星。太阳的平均密度为1.4，大于纯氢原子球的密度，远远小于纯中子球的密度。太阳应该就是一个石质内心外部包裹大量氘原子的悬臂恒星星球。

4 类木行星成因分析

太阳系有八大行星，根据它们的地质特征和天文特征分成类地行星和类木行星。水星、金星、地球和火星称为类地行星。木星、土星、天王星和海王星称为类木行星。太阳初期燃烧爆炸时产生的高温气团冷却形成了几个大的陨石星。这些陨石星在围绕太阳旋转中，大量吸收周围空间内原始的氘原子和爆炸中产生的氕、氦、氨、甲烷等成分，形成了以岩石为核心，外部裹有氘、氕、氦、甲烷等成分的低密度小恒星。由于银河系之外恒星形成，更远外部空间内的氘原子来源减少，使得氘原子的聚集量达不到恒星氘原子聚变反应的条件，因此这些小恒星就成了围绕太阳旋转的类木行星。

5 类地行星成因分析

太阳演化到中后期，内核外部形成了蒸发气体隔离层、核聚变反应层、等离子聚集层、气体冷却原子合成层和外围大气层几个圈层。在太阳高温大气圈闭的内部，太阳内核的氘原子持续蒸发，到达核聚变反应层内聚变生成氦，氘与氦聚变生成锂，氘、氦、锂等相互巨变反应又生成一些更高序数的原子核。随着高温大气层的积累增厚，高温大气的温度由内向外逐渐降低，最后恒星就演化成了红巨星。由于外围大气增厚，反应层向外辐射和散热的能力降低，内辐射能力增强，内部蒸发气体隔离层的温度急剧升高，造成低温固态核心区内的氘原子蒸发速度加快，从而导致聚变速度加快，再加上恒星旋转速度的不断加快，最后导致红巨星最外层大气在旋转中发生离心式脱壳爆炸。大量高序数的大气被抛入周围空间，黄道平面内的高温大气在旋转中兼并、融合形成大的高温气团，高温气团冷却先生成高密度的液态岩浆行星，岩浆进一步冷却生成有岩石地壳的类地行星。两极部位的冠状高温气团，由于具有旋转角动量和爆炸提供的轴向线动量，两极部位的冠状气团在远离星体冷却，最后演化成与黄道平面垂直运动的彗星。

6 推论

通过上面的推理，可形成下面的观点：宇宙中的低温氘原子首先集成胚胎恒星；胚胎恒星在持续聚集中碰撞、聚变、燃烧生成发光发亮的一级恒星；首次爆炸产生的高温气团冷却成了大量太空石质星；石质星再吸收周围空间内的低温氘变成次一级的旋臂胚胎恒星；悬臂胚胎恒星在持续的聚集中碰撞、聚变、燃烧生成发光发亮的悬臂恒星；悬臂恒星的首次爆炸产生的高温气团冷却形成围绕旋臂恒星旋转的石质星，这些石质星在旋转中大量吸收周围空间的氘形成了以岩石为中心外部裹有氘、氕、氦、氨、甲烷等成分的类木行星；恒星进一步演化，形成有“固态岩石内核、固态氘原子层、液态氘原子层、氘原子蒸发气体隔离层、核聚变反应层、等离子聚集层、气体冷却原子合成层和外围大气层”八层结构的恒星；恒星经过长期演化成为红巨星，在太阳内部，氘与氦聚变生成锂，氢、氦、锂……铁、铜等大量高序数的原子，高序数原子核在原子合成层内融合产生出一些超铁序数的原子；红巨星爆炸将大量高温气团抛到外围空间内，在黄道内的高温气体冷却、缩合、兼并，演化出一批大小不等的类地行星；两极冠的高温气团在高速运动中冷却演化成彗星。这就是银河系逐级演化，逐渐生成旋翼、悬臂恒星、类木行星、类地行星和彗星的全过程，是一种新型的等级宇宙模型。该模型是在总结当今宇宙观察基础上形成的，虽然不敢保证它是最正确的答案，上面的观点应该是宇宙演化全程最新的、最详细的和系统的论述。

参考文献

[1] 彭寿斌.太阳结构的研究与分析[J].中国高新技术企业，2010，（28）.

[2] 彭寿斌.地球的成因研究[J].中国高新技术企业，2010，（33）.

作者简介：彭寿斌（1963-），男，山东利津人，中国石化胜利油田有限公司孤东采油厂工艺研究所高级工程师，研究方向：石油地质勘探与开发，原子物理、地球物理、天体物理；彭飞（1992-），男，山东利津人，中国石化胜利油田有限公司孤东采油厂工艺研究所技术员，研究方向：石油地质勘探与开发，理化数模制作、天文物理。

（責任编辑：黄银芳）