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星星的生命歷程

恒星形成後開始進入生命周期中的氫燃燒階段,氫的原子核聚變成氦,並向外發放光和熱。當恒星中的氫消耗掉10%時就發生收縮,恒星中心部位的溫度升高到1 億k以上。同時,由於恒星內部的活動,恒星外層被中心區域推開,膨脹的恒星變成壹顆紅巨星。於是,在星球密度很大溫度極高的中心部分開始發生氦的燃燒,氦核聚變成鈹,碳和氧。這壹階段壹直延續到恒星中心部分的氦消耗殆盡,碳和氧所占的比例大致相等時才結束。 氦的燃燒階段結束時,星球中心區域收縮,溫度重新上升。在壹些質量足夠大(質量至少是太陽的4倍)的恒星裏,中心的溫度可以達到10億k,碳和氧的燃燒得以開始,結果形成了鈉,鎂,矽和硫等元素。當恒星中心部分的碳和氧消耗殆盡並富含矽時,便開始了矽的燃燒階段,矽轉化成硫,氬和其它壹些更重的元素。如果恒星通過收縮,能使內部溫度升到30億k左右,那麽恒星便開始了它生命周期中的平衡階段,形成鐵及附近的壹些元素。鐵在所有元素中,其原子核最為穩定,因此壹顆恒星能燃燒到生命的終結,將形成壹個鐵球,它的末日也便來臨了。

垂死的恒星與自身的引力作著最後抗爭,但最終還是跌進了引力深淵之中。外圍各層數以萬億噸計的物質以每秒幾成公裏的速度朝核區坍縮,與核區發生了極為強烈的碰撞,這就是“超新星爆發”。爆發的巨大能量使恒星外圍物質得以加熱,鐵吸收中子及能量後,在恒星熔爐的是最後階段煉出了金,鉛,鈾等更重的元素。以上過程表明目前人類所利用的核 能(確切說應該是核裂變能)歸根到底是久遠的超新星爆發能,正如煤,石油所含的化學能是古老的太陽能壹般。超新星爆發產生的巨大激波,將恒星外圍的物質拋入廣闊無垠的太空;這些物質由恒星各個燃燒階段產生的92種元素構成。恒星的壹生燦爛輝粕,它的光和熱孵育了生命;它亦是宇宙中神奇的煉金爐,組成我們及地球的每壹個原子,都曾在那些久已熄滅的古老恒星中經受熔煉。

恒星的物質循環

第壹代恒星消亡了,它歸宿於白矮星,中子星和黑洞。然而悲壯的死亡中醞釀著燦爛的新生,在它們的廢墟上將升起新壹輪的恒星,壹個有生命的宇宙時代即將拉開序幕。超新星爆發拋出的物質,在廣袤的星際空間漫無目的地遨遊,在碰撞和輻射的作用下,被原始星支攜帶著運行。幾百萬年過去了,這些物質因膨脹而變香稀薄,最終與原始星雲混而為壹了,因此宇宙中的星雲不再只是由原生物質氫和氦構成,而是遭到重元素的汙染;由開這種汙染,恒星之外有了出現自然景觀,生命,技術和能源的可能。在宇宙史紀元100億年時,這種被“汙染”的星雲在引力作用下收縮,坍縮和碎裂。核子活動再度爆發,第二代恒星及行星誕生了,太陽便是其中壹例。這些恒星也將開始其生命歷程,最終與會因缺乏燃料而死去;它們的碎屑又與尚示聚集成恒星的原生物質壹道凝聚成下壹代恒星。但這各物質的再循環並非永無止境的,原生物質會壹點壹點地並入新生的恒星,直至全部用完。當最後壹代恒星走完它們的生命輪回而死亡時,宇宙永恒的長夜就來臨了。

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