太陽對于人類來說非常重要,如果沒有太陽,人類就不會產(chǎn)生。但是太陽在宇宙空間里卻僅僅是一顆非常普通的恒星,宇宙中到處都是比太陽規(guī)模更加驚人的恒星。
它們究竟是怎樣形成的?又為什么能持續(xù)釋放大量的光和熱?它們的能量來源是什么?本期藍(lán)星知識館就為大家揭秘恒星的誕生。
01 恒星的數(shù)量到底有多多
提到恒星,大家首先想到的肯定是太陽,太陽是太陽系的中心,太陽系內(nèi)所有的行星都要圍繞太陽做公轉(zhuǎn)。
太陽本身就是一顆散發(fā)著光和熱的巨大火球,地球上人類生存繁衍所需的熱量和陽光都來自于太陽。
不過我們需要明白,宇宙空間極其遼闊,在宇宙中恒星的總量多到無法數(shù)清,每當(dāng)夜幕降臨,我們抬頭仰望星空,那些斑斑點點的星光就來自遙遠(yuǎn)的恒星。
這些星星其實就是一顆又一顆恒星。根據(jù)人類目前觀測到的數(shù)據(jù),僅僅是在銀河系內(nèi)就有超過1,000億顆恒星。
而目前已經(jīng)被知曉的宇宙空間內(nèi),就存在有超過1,000億個星系,恒星的數(shù)量就可想而知了。
隨著人類科技的進(jìn)步,我們已經(jīng)可以觀測到一些極其遙遠(yuǎn)的星云,比如獵戶座星云、人馬座星云。
這些星云都散發(fā)著極其璀璨的光芒,因為里面有著數(shù)量驚人的恒星。但是在那些沒有光線的地方,其實才是恒星產(chǎn)生的搖籃,而這些隱藏在黑暗里的區(qū)域就是塵埃云。
在過去的很長一段時間里,人類都塵埃云里面的情況一無所知,因為塵埃云里分布著極其濃密的塵埃與巖石。
它們聚集在一起,阻隔了內(nèi)部光線的傳播,而太空望遠(yuǎn)鏡也無法窺測到里面的情況。
不過2004年,斯皮策太空望遠(yuǎn)鏡在美國國家宇航局的主持下順利發(fā)射成功。這個望遠(yuǎn)鏡與以往的太空望遠(yuǎn)鏡都有很大不同。
它采用紅外熱成像技術(shù),可以觀測到其他星系散發(fā)出來的熱量。當(dāng)斯皮策投入使用之后,科學(xué)家們第一次發(fā)現(xiàn)了隱藏在塵埃云里的情況。
這些原本黯淡無光的區(qū)域瞬間亮了起來,里面的亮度有一些比較暗淡,而有的則極其耀眼,這些光亮的存在就說明塵埃云內(nèi)部正在孕育恒星。
那么恒星究竟是怎么形成的呢?恒星形成的最初動力還是來自萬有引力,在引力的作用下,塵埃云會形成一些漩渦,周圍的物質(zhì)不斷地向中心聚集,最終旋渦不斷縮小。
02 恒星究竟是怎么形成的
了解過化學(xué)的朋友就會知道體積縮小,溫度就會上升,而溫度上升之后,內(nèi)部原子的活動就會更加活躍。
原子在活躍的運動中,就會發(fā)生一些完全不同的質(zhì)變,至于這種質(zhì)變究竟是什么,我們不妨先講一講在宇宙中存在的一種基本力,那就是排斥力。
所謂排斥力,就是兩個原子的質(zhì)子會相互排斥,而且這種排斥力量非常強(qiáng)。在正常情況下,兩個原子的質(zhì)子很難碰到一起。
但是當(dāng)在高溫作用的情況下,原子的移動速度會變得非常快,在這時兩個質(zhì)子的相撞就成了可能。
當(dāng)質(zhì)子碰撞之后,極其渺小的原子可以釋放毀天滅地的能量,它將遵循愛因斯坦的公式,釋放出足以摧毀一切的能量,這就是核聚變反應(yīng)。
在恒星胚胎中開始發(fā)生聚變反應(yīng)之后,更多的熱量將被釋放出來,而其他原子也繼續(xù)會發(fā)生聚變反應(yīng),由此核聚變不停的在恒星內(nèi)部發(fā)生著。
或許有的朋友會感到好奇,如此強(qiáng)烈的能量爆發(fā),為什么沒有沖散恒星的物質(zhì)?這是因為宇宙中還有另外一種基本力,那就是吸引力。
由于恒星自身質(zhì)量驚人,所以有著非常強(qiáng)的引力,所以可以吸附恒星內(nèi)的物質(zhì)。但是引力卻無法吸附能量,所以因為核聚變產(chǎn)生的光和熱就散發(fā)了出去,就這樣一顆恒星形成了。
03 形成太陽和恒星的能量來源
而我們的太陽就是這樣形成的,太陽已經(jīng)存在了46億年,幾十億年以來,它源源不斷地為我們提供著陽光和熱量,至于能量來源就是核聚變。
人類對于這種現(xiàn)象已經(jīng)有了初步的了解和應(yīng)用,但是應(yīng)用的方法還非常粗糙,僅僅是制造了氫彈,現(xiàn)在仍舊沒有掌握可控核聚變的相關(guān)技術(shù)。
不過各國在這一領(lǐng)域都取得了一些突破,尤其是我國在這方面的研究更是令人欣喜,去年我國在武漢的物理研究所已經(jīng)創(chuàng)下了可控核聚變設(shè)備連續(xù)運行的世界紀(jì)錄。
不過太陽時刻發(fā)生的核聚變,也不是只給我們帶來了好處,也讓我們時刻面臨著巨大的威脅。
由于引力無法控制能量的爆發(fā),所以在太陽的表面經(jīng)常會出現(xiàn)一些明亮的光環(huán),這就是極其劇烈的太陽活動。
強(qiáng)烈的能量爆發(fā)經(jīng)常導(dǎo)致太陽風(fēng)的發(fā)生,太陽風(fēng)攜帶著大量高能粒子沖向宇宙深處,地球也不可避免地會受到影響。
高能粒子將對地球的磁場產(chǎn)生劇烈擾動,對我們的日常通訊產(chǎn)生非常嚴(yán)重的影響,在國際上曾經(jīng)就有衛(wèi)星因太陽風(fēng)活動而報廢的先例。
因此為了盡可能的減少太陽對人類的威脅,我們才要更深入的研究它,這樣才能更好的造福人類。
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