太阳将如何老去

席金合

我们头顶的一轮红日，是一个表面温度高达5500℃的炽热气体球，中心部分不时发生着热核反应，每秒钟产生的光和热相当于几百万颗原子弹同时爆炸。其中，辐射到地球上的那部分光和热为地球上的生物提供了生存保障。

根据科学观测，太阳外层有很厚的“光焰”和带电粒子流。不过，太阳的诞生之初并不是这样，它与任何事物一样，也有出生和死亡的阶段。

盛年期——主序星

图1 太阳表面

大约45.7亿年前，宇宙中有一个由气体和固体微粒组成的超大气团，它在高速旋转的同时不断向内收缩，使内部的物质越来越密集，温度也越来越高，形成一个不太稳定的球体，这就是原始太阳。

随后，又经过极其漫长的岁月，通过内在压力和宇宙射线的共同作用，它的温度继续上升，内部物质转化为核燃料（成分为氢），当温度和压力上升到足够高时，便像氢弹爆炸一样，发生轻核聚变反应，形成一个相当于130万个地球大的火球，向外发出大量的光和热，这就是今天我们看到的太阳。与处于热核反应阶段的恒星一样，这个时期的太阳叫主序星，它既不收缩又不膨胀，是其一生最稳定的阶段。

老年期——红巨星

一旦进入老年阶段，太阳内部的核燃料几乎消耗殆尽，整体变成气体。太阳中心部位的压力高达2500亿个大气压，于是，它的表层以惊人的速度开始向外膨胀，变得越来越稀薄，发出的光越来越红，如同快熄灭的灰烬一般。这时的太阳如同一个巨型红气球，不停膨胀，一直扩大到原来的几百倍，相当于由一粒绿豆变成了一个鸡蛋。由于它的外观又大又红，所以被称为红巨星。到了那时，太阳的年龄接近100亿岁，膨大的体积使它的表面几乎触及到火星。

当然，处于火星轨道内侧的地球有被超大太阳吞没的危险。不过不必担心，因为那将是很久很久以后的事，相信到那时之前，人类的科技水平已发展到了极高程度，早已在宇宙深处寻找到了新的家园，有能力造出先进的飞行器，飞到另外的星球上安然生活。

死亡期——白矮星

当红巨星到了晚年期，由于没有热核反应供热，温度逐渐下降，膨胀力消失，于是，在内部引力的作用下猛烈收缩。与此同时，伴随着多次长时间的剧烈震动，红巨星的外层部分被抛射出去，形成非常稀薄的云气，笼罩在星体周围。

图2 在一个双星系统中，白矮星吞噬其巨星伴侣的物质（图/新华社）

剩下的中心部分在继续收缩的过程中，如同空调机的制冷剂受压一样，向外放热。但放热过程并不平和，而是间断性地猛烈喷发，并聚集在自身表面，当温度升至足够高时，便生成耀眼的白焰，形成白矮星。

太阳的红巨星阶段并不长，大约持续1亿年后就变为白矮星。离地球8.6光年的天狼星B就是白矮星。

僵尸期——黑矮星

当白矮星度过上万亿年后，向外辐射微光、粒子完全停止，就变成黑矮星了。

太阳在黑矮星阶段，温度很低，内部物质变得结实、坚硬，不再释放一丝的光和热，相当于一具冰冷的尸体，就这样无限持续，使地球沉浸在漫漫长夜中，所有生命将无法存活。不过，这只是猜想，人们至今还未观测到有关黑矮星的蛛丝马迹。事实上，恒星演化成黑矮星所需的时间比宇宙年龄还要长。

知道了太阳衰亡的过程，就会明白从去年以来，我国乃至世界各国为什么会向月球和火星频繁发射航天器，开展宇宙探测活动。这样做的目的之一是为了在太阳死亡前，为移居太阳系以外的星球寻觅合适的家园。不过，我们不必为太阳消亡导致天文灾难而过分担忧，那将是五六十亿年后的事。所以，人类完全有足够时间做好充分准备。