生命總是死而復(fù)生，地球只是它的一個(gè)驛站，它終將延伸到浩瀚的星空。

造就第314位講者 陳鵬飛

長(zhǎng)江學(xué)者

南京大學(xué)天文與空間科學(xué)學(xué)院教授

當(dāng)我告訴別人我是研究太陽(yáng)的，很多人都覺(jué)得太不可思議了。

太陽(yáng)怎么研究？有什么可研究？不就是一個(gè)大火球在那兒?jiǎn)幔?/strong>

在浩瀚的宇宙中，太陽(yáng)是無(wú)數(shù)顆恒星中很普通的一顆，但卻是離我們最近的一顆。

如果你透過(guò)望遠(yuǎn)鏡去看太陽(yáng)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)它跟我們?nèi)庋劭吹降囊约跋胂笾械�，都完全不一樣。因�(yàn)樘��?yáng)有很多爆發(fā)活動(dòng)，會(huì)對(duì)地球產(chǎn)生影響，我們通過(guò)研究這些爆發(fā)現(xiàn)象的規(guī)律，能夠更好地了解人類在宇宙中的生存環(huán)境。

兩千多年前，以亞里士多德和特勒密為首的科學(xué)家認(rèn)為太陽(yáng)以及所有的行星都是繞著地球轉(zhuǎn)的；到了文藝復(fù)興時(shí)期，以哥白尼和伽利略為首的科學(xué)家認(rèn)為太陽(yáng)才是中心，行星都繞著太陽(yáng)轉(zhuǎn)；現(xiàn)在我們知道，其實(shí)是太陽(yáng)帶著八顆行星在繞著銀河系轉(zhuǎn)。

但即使在地心說(shuō)盛行的時(shí)代，人們依然強(qiáng)烈地崇拜太陽(yáng)，為太陽(yáng)建造神廟，我們中國(guó)也有很多關(guān)于太陽(yáng)的傳說(shuō)，比如后羿射日、夸父追日等等。這是為什么呢？很簡(jiǎn)單，因?yàn)樘��?yáng)是生命的源泉。

01 太陽(yáng)光

太陽(yáng)光照到地球附近，它的能量大概是每平方米1360瓦，除去被大氣吸收和反射的部分，大約有一半能量照射到我們地球表面。如果沒(méi)有太陽(yáng)，地球在一個(gè)星期之內(nèi)溫度會(huì)降到零下20多度，再過(guò)幾個(gè)星期、幾個(gè)月，會(huì)降到零下200多度，生物無(wú)法生存。

太陽(yáng)為什么會(huì)發(fā)光呢？是因?yàn)樵谔��?yáng)核心四分之一半徑的地方，由于高溫高壓發(fā)生氫的聚變反應(yīng)，四個(gè)氫原子撞到一起變成一個(gè)氦原子，質(zhì)量減少了千分之七，根據(jù)愛(ài)因斯坦那個(gè)著名的公式——能量等于質(zhì)量乘以光速的平方（E=mc^2）可以算出，太陽(yáng)每秒鐘減少的質(zhì)量大約為40億公斤。

很多人聽(tīng)了是不是覺(jué)得很可怕，會(huì)不會(huì)太陽(yáng)明天就要缺一個(gè)角，后天就沒(méi)了？不用擔(dān)心，這對(duì)太陽(yáng)的一生來(lái)說(shuō)只是九牛一毛。少掉的這一點(diǎn)點(diǎn)，轉(zhuǎn)變成了巨大的能量，所以太陽(yáng)才發(fā)光。

02 太陽(yáng)黑子

如果從望遠(yuǎn)鏡里看，太陽(yáng)表面還有一些小黑點(diǎn)，它是太陽(yáng)表面磁場(chǎng)聚集的地方，我們稱之為“太陽(yáng)黑子”，一個(gè)普通的黑子大約是地球的三四倍大，它的形成和數(shù)量都不是恒定的，而且隨著黑子數(shù)量的浮動(dòng)，太陽(yáng)的亮度也會(huì)發(fā)生改變。

這張圖顯示的是1978年到2004年的黑子數(shù)變化，你會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)大約為期11年的波動(dòng)周期，紅線就是同時(shí)段的太陽(yáng)可見(jiàn)光亮度，雖然它波動(dòng)的幅度只有千分之一，但對(duì)地球氣候卻能產(chǎn)生顯著的影響，樹(shù)木的生長(zhǎng)和農(nóng)作物的產(chǎn)量也會(huì)隨之發(fā)生改變。

一個(gè)極端的例子，明朝末年太陽(yáng)黑子數(shù)急劇下降，尤其是在1645年至1710年，這期間太陽(yáng)幾乎沒(méi)有黑子，亮度變低。

這段時(shí)間正好可以跟地球上的小冰期對(duì)應(yīng)上，導(dǎo)致農(nóng)作物大量減產(chǎn)，農(nóng)民收入銳減，使得社會(huì)矛盾加劇，最終引發(fā)農(nóng)民起義。所以，明朝的滅亡很有可能也跟黑子有密切的關(guān)系，而不是崇禎皇帝的錯(cuò)。

無(wú)獨(dú)有偶，在當(dāng)時(shí)的歐洲，阿爾卑斯山的雪一直從山頂綿延到農(nóng)田，老百姓都沒(méi)有吃的了。對(duì)丹麥覬覦已久的瑞典，終于在厄勒海峽結(jié)冰的時(shí)候，從冰面上長(zhǎng)驅(qū)直入，輕松攻占了哥本哈根（編注：1700年俄瑞大北方戰(zhàn)爭(zhēng)）。

03 太陽(yáng)爆發(fā)

相反的，當(dāng)黑子多了之后，就會(huì)產(chǎn)生太陽(yáng)爆發(fā)，比如太陽(yáng)耀斑。耀斑發(fā)生時(shí)，幾十分鐘內(nèi)就能釋放出相當(dāng)于千億顆原子彈同時(shí)爆炸的能量。

這個(gè)動(dòng)畫(huà)演示了太陽(yáng)耀斑爆發(fā)時(shí)的場(chǎng)景，大約十億噸的高能帶電粒子流以每秒上千公里的速度往外拋射，這速度相當(dāng)于一秒鐘從上海到北京。極光就是在這些高能帶電粒子進(jìn)入地球磁場(chǎng)加速轟擊大氣時(shí)產(chǎn)生的。

這是在地球上拍到的極光圖片，非常壯觀，有些中國(guó)大媽買機(jī)票跑到北歐去看，而如果你研究太陽(yáng)的話，你在辦公室就可以看到。

因?yàn)橛械厍虼艌?chǎng)和大氣的保護(hù)，太陽(yáng)爆發(fā)不會(huì)給地球上的生命帶來(lái)直接威脅，但高能帶電粒子會(huì)極大地干擾地球的電磁場(chǎng)。

最極端的一個(gè)例子，是發(fā)生在1859年的一場(chǎng)劇烈太陽(yáng)爆發(fā)（編注：即卡林頓事件），它引起的地磁干擾使得電報(bào)機(jī)冒出火花，甚至關(guān)掉電源都還能發(fā)電報(bào)，很多電報(bào)員因此觸電；1989年3月份，另外一次太陽(yáng)爆發(fā)直接燒壞了加拿大魁北克省一個(gè)水電站的變壓器，這個(gè)水電站供應(yīng)著整個(gè)魁北克省和美國(guó)五六個(gè)州的用電，大面積斷電使得六百萬(wàn)人在冰天雪地中凍了九個(gè)小時(shí)。

每年，由于太陽(yáng)爆發(fā)給人類生活造成的損失高達(dá)幾十億元，天文學(xué)家們一直在試圖像預(yù)報(bào)天氣一樣預(yù)報(bào)太陽(yáng)爆發(fā)。

大物理學(xué)家理查德·費(fèi)曼的妹妹瓊·費(fèi)曼是一位天文學(xué)家，她發(fā)現(xiàn)了一個(gè)非常有趣的規(guī)律。如果一個(gè)地方要發(fā)生太陽(yáng)耀斑，前一天在它旁邊會(huì)有黑子從太陽(yáng)內(nèi)部浮出來(lái)，并且浮出來(lái)的正極，正好靠近原來(lái)磁場(chǎng)的負(fù)極，正負(fù)抵消就會(huì)有爆發(fā)。據(jù)此，我們就可以對(duì)太陽(yáng)爆發(fā)進(jìn)行預(yù)報(bào)。

04 未解之謎

但是關(guān)于太陽(yáng)，還有太多未解之謎等待著我們?nèi)ヌ剿鳌?/p>

前面我們說(shuō)太陽(yáng)中心在發(fā)生核聚變，一秒鐘會(huì)損失40億公斤的物質(zhì)，加上太陽(yáng)的大氣也不是靜止的，它不斷地在往外吹，我們稱之為“太陽(yáng)風(fēng)”，它每秒鐘要帶走15億公斤的物質(zhì)，合起來(lái)相當(dāng)于太陽(yáng)每秒鐘要損失掉55億公斤物質(zhì)。質(zhì)量少了之后，它對(duì)地球的引力就弱了，地球就會(huì)往外跑。目前，地球正在以每年1.6厘米的速度遠(yuǎn)離太陽(yáng)。

聽(tīng)上去不是很多，對(duì)吧？但是這里帶來(lái)一個(gè)非常有趣的問(wèn)題，太陽(yáng)的壽命是一百億年，目前已經(jīng)過(guò)了46億年，還有54億年。到那個(gè)時(shí)候，年老的太陽(yáng)由于內(nèi)核收縮，外殼膨脹，會(huì)變成一個(gè)紅巨星，把水星和金星都吞沒(méi)掉。

地球有沒(méi)有可能也被吞沒(méi)呢？目前誰(shuí)也不知道，大家都在爭(zhēng)論。原因之一就在于我們對(duì)太陽(yáng)風(fēng)還不是很了解。如果太陽(yáng)風(fēng)弱一點(diǎn)，地球就被吞沒(méi)掉了，如果太陽(yáng)風(fēng)強(qiáng)一點(diǎn)，地球就逃掉了。所以，54億年之后如果有一個(gè)外星人從太空中看我們的話，他也許會(huì)看到一個(gè)非常有趣的現(xiàn)象：太陽(yáng)在不斷地膨脹，想把地球吞沒(méi)掉，而地球在拼命地跑。

美國(guó)宇航局今年8月份準(zhǔn)備發(fā)射帕克太陽(yáng)探針，它將是人類史上第一個(gè)能靠近太陽(yáng)最表面對(duì)它進(jìn)行觀測(cè)的衛(wèi)星——它不僅會(huì)極大地靠近太陽(yáng)表面，甚至還會(huì)進(jìn)入日冕。中國(guó)也計(jì)劃在2022年發(fā)射一個(gè)先進(jìn)天基太陽(yáng)天文臺(tái)，對(duì)太陽(yáng)耀斑和日冕物質(zhì)拋射進(jìn)行探索。

不過(guò)，根據(jù)恒星演化規(guī)律，大約60億年之后，太陽(yáng)有一半物質(zhì)由于膨脹拋射損失掉了，剩下的一半急劇塌縮到跟地球差不多大，從紅巨星變成密度極高的白矮星，最終歸于死寂。所以即使地球逃過(guò)了被太陽(yáng)吞沒(méi)的命運(yùn)，到那時(shí)候也不再適合生存。

大家是不是覺(jué)得很可怕？

其實(shí)在太陽(yáng)塌縮成白矮星之前，還有比這個(gè)更值得擔(dān)心的事情。因?yàn)樘��?yáng)在慢慢變熱，大約10億年之后黃浦江的水甚至太平洋的水就會(huì)被蒸干，到那時(shí)只有南極洲才是綠洲，我們只能跟企鵝生活在一起。然后再過(guò)10億年，連南極的水也蒸干了，這時(shí)候地球真的會(huì)變成一個(gè)光禿禿的……球。我們要不要擔(dān)心這些呢？

我覺(jué)得大可不必。近代科學(xué)只有三百多年的歷史，但人類已經(jīng)可以登月甚至去火星了，我們還在積極尋找系外行星，尤其是那些適合我們?nèi)祟惿�存的，正如英�?guó)歷史學(xué)家韋爾斯所說(shuō)：

生命總是死而復(fù)生，總是充滿朝氣，充滿渴望，地球只是它的一個(gè)驛站，它終將延伸到浩瀚的星空。

造就學(xué)者天文專場(chǎng)

文字丨漫倩

校對(duì)丨其奇

造就 | 劇院式的線下演講平臺(tái)，發(fā)現(xiàn)創(chuàng)造力

題主實(shí)際上已經(jīng)在問(wèn)題的說(shuō)明里闡述了恒星的大致過(guò)程，這是整個(gè)宇宙所有的恒星和星系的普遍形成過(guò)程。但說(shuō)到太陽(yáng)，就應(yīng)該更具體一些。太陽(yáng)是我們這個(gè)太陽(yáng)系的老大，它帶領(lǐng)著我們地球在內(nèi)的八大行星以及眾多的矮行星、小行星在銀河系里公轉(zhuǎn)，是銀河系幾千億顆恒星較為普通的一員，差不多2.5億年圍繞著銀河系中心轉(zhuǎn)一圈，這個(gè)速度是每秒約250千米。太陽(yáng)的直徑約139萬(wàn)千米，體積是地球的130萬(wàn)倍，質(zhì)量是地球的33萬(wàn)倍，占太陽(yáng)系總質(zhì)量的99.86%。

太陽(yáng)的形成也和大多數(shù)恒星形成一樣，是在宇宙發(fā)展到了一定的時(shí)期星云積聚的產(chǎn)物。形成恒星的主要成分是氫氣和氦氣，其中氫氣占70%，氦氣占28%，還有1-2%的其他氣體。氣體云在自引力作用下向中心墜落，物質(zhì)的線度不斷收縮，導(dǎo)致了塌縮快速的遞進(jìn)，密度和溫度急劇上升，點(diǎn)燃了氫氣，隨著中心溫度密度的進(jìn)一步加大，熱核聚變反應(yīng)發(fā)生了，形成了恒星的星胚，這個(gè)巨大的星胚有一光年大。隨著中心區(qū)域恒星的形成，中心部分進(jìn)一步收縮，成為了恒星，外圍物質(zhì)被拋離，漸漸聚集成了行星。太陽(yáng)就這樣誕生了，大約過(guò)了3-5億年，太陽(yáng)的子子孫孫才一個(gè)個(gè)誕生了。地球的年齡現(xiàn)在約45億年。

太陽(yáng)誕生于50億年前，實(shí)際上，形成階段和星胚階段并沒(méi)有多長(zhǎng)時(shí)間，應(yīng)該在幾百萬(wàn)到一億年之間，而進(jìn)入主序星階段有50億年，這是太陽(yáng)青壯年時(shí)期。在50億年中，太陽(yáng)已經(jīng)消耗掉了相當(dāng)于100個(gè)地球質(zhì)能轉(zhuǎn)換的能量，現(xiàn)在每秒鐘需要消耗和釋放掉400萬(wàn)噸氫的能量，并源源不斷的向周圍空間輻射出光和熱，這個(gè)時(shí)期還要持續(xù)50億年。我們非常幸運(yùn)誕生在這個(gè)太陽(yáng)系，因?yàn)樘��?yáng)的溫度和壽命都適合地球生物的生長(zhǎng)。有些比較大的恒星壽命就非常短暫，有的幾百萬(wàn)年就燃燒殆盡，變成了黑洞或者其他的極端星球，如果我們生長(zhǎng)在這樣一個(gè)星球，那真是一個(gè)巨大的災(zāi)難。當(dāng)然這種假設(shè)是不成立的，在這種恒星不可能產(chǎn)生像我們這樣的生命。

有人質(zhì)疑科學(xué)家們對(duì)于這些天體的描述都是隨意猜測(cè)，沒(méi)有依據(jù)。要不這么遠(yuǎn)大的東西怎么能夠知道呢？所以我常說(shuō)要大家多讀幾本書(shū)，多學(xué)習(xí)一些知識(shí)，別把無(wú)知當(dāng)聰明，還大言不慚。科學(xué)家們要觀察和計(jì)算出這些天體可不是隨意猜測(cè)，而是通過(guò)長(zhǎng)期的觀測(cè)和多年形成的各種科學(xué)方法公式儀器測(cè)量確定的。其實(shí)就像普羅大眾對(duì)于平常事物的了解一樣，比如人們?cè)趺茨苤�道自己到了一定年齡就會(huì)老就會(huì)死呢？就是因?yàn)槟憧吹搅耸郎细鞣N人的生老病死，就知道了人生大致就是這個(gè)樣子，如果在經(jīng)過(guò)科學(xué)的身體狀況檢查，和遺傳基因的分析，就能比較準(zhǔn)確的知道一個(gè)人的大體壽命。這些并不一定要自己去體驗(yàn)，到了老了到了死了才知道。而科學(xué)家對(duì)宇宙的觀察了解比你對(duì)人生的了解細(xì)致精密的多，要經(jīng)過(guò)反復(fù)復(fù)雜的論證，所以才知道各類天體的狀況。

好吧，如果我們現(xiàn)代的科學(xué)研究沒(méi)有出現(xiàn)錯(cuò)誤的話，我們的太陽(yáng)應(yīng)該是從一片原始的星云當(dāng)中演化出來(lái)的，而這片原始的星云我們可以稱之為太陽(yáng)星云。

太陽(yáng)星云出現(xiàn)的時(shí)間應(yīng)該是在50億年之前，這個(gè)時(shí)候我們太陽(yáng)尚在孕育當(dāng)中，還未正式的出現(xiàn)在宇宙當(dāng)中，那么太陽(yáng)星云可以通過(guò)不斷的吸積來(lái)積累質(zhì)量，然后在引力的作用下開(kāi)始坍塌，最終太陽(yáng)就這么的出現(xiàn)了。

那么在太陽(yáng)形成的同時(shí)，太陽(yáng)系內(nèi)的其他行星也在進(jìn)行演化當(dāng)中，這其中就包括我們?nèi)祟惿�存的地方地球，那么理論上�?lái)說(shuō)行星和太陽(yáng)應(yīng)該差不多是同時(shí)形成的，這里肯定有同學(xué)會(huì)產(chǎn)生疑問(wèn)，因?yàn)榇蟛糠值耐瑢W(xué)都認(rèn)為應(yīng)該是先有太陽(yáng)，然后才有地球的，但實(shí)際上太陽(yáng)和地球產(chǎn)生的時(shí)間幾乎是同時(shí)的。

因?yàn)橐坏┊?dāng)太陽(yáng)開(kāi)始產(chǎn)生能量的時(shí)候，它就會(huì)對(duì)外釋放出太陽(yáng)風(fēng)，而太陽(yáng)風(fēng)會(huì)吹散大量的星際物質(zhì)，這個(gè)時(shí)候行星就會(huì)結(jié)束自己的成長(zhǎng)期，進(jìn)入一個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)，那么后來(lái)我們的研究也證實(shí)了這一點(diǎn)，根據(jù)計(jì)算機(jī)的模擬來(lái)看，太陽(yáng)的年齡大約在46.67億年左右，而地球約為46.5億年，它們之間僅隔大約2000萬(wàn)年左右。

然后這里還有一點(diǎn)要說(shuō)一下，就是我們的太陽(yáng)應(yīng)該屬于第二代或者第三代的恒星，一般來(lái)說(shuō)，宇宙當(dāng)中的第一代恒星應(yīng)該都是由氫組成的，而第二代和第三代的恒星就不同了，它們?cè)谛纬傻臅r(shí)候就含有不同的核素，這些核素就來(lái)源于第一代的恒星們。

那么根據(jù)這樣的理論來(lái)看，科學(xué)家們認(rèn)為，應(yīng)該在很多年之前，銀河系內(nèi)的一顆超新星演化到了生命的最終階段，由于它爆炸對(duì)外拋灑了大量的物質(zhì)，這些物質(zhì)有一部分被原始的太陽(yáng)星云吸收之后，最終才導(dǎo)致了太陽(yáng)系的產(chǎn)生，那么后來(lái)科學(xué)家又對(duì)一些原始的隕石進(jìn)行了分析，它們發(fā)現(xiàn)的確有一些元素是超新星才能產(chǎn)生的。
最后說(shuō)到這里我想大家應(yīng)該明白了吧，太陽(yáng)起源于一片古老的星云，而這片星云可能又是由超新星的爆炸所產(chǎn)生的，所以恒星和星云之間是存在血緣關(guān)系的，它們之間在某種特定的情況下，是可以互相轉(zhuǎn)換的，你們應(yīng)該懂了吧……

謝謝邀請(qǐng)。剛回答了一個(gè)類似問(wèn)題。

1.太陽(yáng)和太陽(yáng)系的形成學(xué)術(shù)界還有很多爭(zhēng)論。但主流理論是星云說(shuō)。

2.拉普拉斯星云說(shuō)。1796年他的著作《宇宙體系論》問(wèn)世，書(shū)中提出了對(duì)后來(lái)有重大影響的關(guān)于行星起源的星云假說(shuō)。在這部書(shū)中，他獨(dú)立于康德，提出了第一個(gè)科學(xué)的太陽(yáng)系起源理論——星云說(shuō)�？档碌男窃普f(shuō)是從哲學(xué)角度提出的，而拉普拉斯則從數(shù)學(xué)、力學(xué)角度充實(shí)了星云說(shuō)，因此，人們常常把他們兩人的星云說(shuō)稱為“康德-拉普拉斯星云說(shuō)”。

3.太陽(yáng)的形成。星云假說(shuō)主張?zhí)��?yáng)系從一巨大的有幾光年跨度的分子云的碎片引力塌陷的過(guò)程中形成。幾十年前，傳統(tǒng)觀點(diǎn)還是認(rèn)為太陽(yáng)是在相對(duì)孤立中形成的，但對(duì)古隕石的研究發(fā)現(xiàn)短暫的同位素（如鐵-60）的蹤跡，該元素只能在爆炸及壽命較短的恒星中形成。這顯示在太陽(yáng)形成的過(guò)程中附近發(fā)生了若干次超新星爆發(fā)。其中一顆超新星的沖擊波可能在分子云中造成了超密度區(qū)域，導(dǎo)致了這個(gè)區(qū)域塌陷，從而觸發(fā)了太陽(yáng)的形成。

4.太陽(yáng)上的能量形成。因?yàn)榻莿?dòng)量守恒，星云塌陷時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)加快。隨著星云濃縮，其中的原子相互碰撞頻率增高，把它們的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成熱能。其質(zhì)量集中的中心越來(lái)越比周邊環(huán)繞的盤(pán)熱。大約經(jīng)過(guò)100,000年，在引力、氣體壓力、磁場(chǎng)力和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的相互競(jìng)爭(zhēng)下，收縮的星云扁平化成了一個(gè)直徑約200AU的原行星盤(pán)，并在中心形成一個(gè)熱致密的原恒星（內(nèi)部氫聚變尚未開(kāi)始的恒星）。

5.太陽(yáng)系的形成。太陽(yáng)系的形成和演化始于46億年前一片巨大分子星云中一小塊的引力坍縮。大多坍縮的質(zhì)量集中在中心，形成了太陽(yáng)，其余部分?jǐn)偲讲⑿纬闪艘粋�(gè)原行星盤(pán)，繼而形成了行星、衛(wèi)星、隕星和其他小型的太陽(yáng)系天體系統(tǒng)。

6.太陽(yáng)系還能存在多少年？
如同太陽(yáng)和行星的出生一樣，它們最終將滅亡。大約50億年后，太陽(yáng)會(huì)冷卻并向外膨脹超過(guò)現(xiàn)在的直徑很多倍（成為一個(gè)紅巨星），拋去它的外層成為行星狀星云，并留下被稱為白矮星的恒星尸骸。在遙遠(yuǎn)的未來(lái)，太陽(yáng)的環(huán)繞行星會(huì)逐漸被經(jīng)過(guò)的恒星的引力卷走。它們中的一些會(huì)被毀掉，另一些則會(huì)被拋向星際間的太空。最終，數(shù)萬(wàn)億年之后，太陽(yáng)終將會(huì)獨(dú)自一個(gè)，不再有其它天體在太陽(yáng)系軌道上。

太陽(yáng)是在前輩恒星的殘骸上誕生的。

宇宙大爆炸發(fā)生于137億年前，后來(lái)第一批恒星誕生了。

如果把宇宙看成一個(gè)巨大的游戲，那么第一批恒星就是白手起家的，一點(diǎn)一點(diǎn)攢齊了裝備，然后在這些恒星死亡的時(shí)候，裝備又被扔回到了宇宙中。

隨著游戲中的恒星玩家來(lái)來(lái)去去，時(shí)間到了50億年前。

那時(shí)候，還沒(méi)有太陽(yáng)系，在今日太陽(yáng)系位置附近有一個(gè)巨大的新手村，其實(shí)就是一大團(tuán)云，這團(tuán)云是由氣體和塵埃組成的。

氣體主要指的是氫分子，氫是宇宙當(dāng)中最豐富的元素，算是游戲當(dāng)中的基本裝備。塵埃則是前輩恒星或者說(shuō)老玩家留下來(lái)的高級(jí)裝備。

太陽(yáng)系誕生過(guò)程的示意圖，圖片來(lái)自Bill Saxton / NSF / AUI / NRAO

某一天，周圍不知是哪個(gè)玩家突然放了一個(gè)大招，產(chǎn)生的沖擊波讓那團(tuán)云開(kāi)始收縮，云中一些密度較大的部分，在引力的作用下，一直收縮下去，形成了一些原恒星。

原恒星有點(diǎn)像是新手期，主要練習(xí)如何使用引力，以及如何進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。

不久之后，有一個(gè)新手原恒星掌握了正確的技巧，開(kāi)始把自己的外表變得像一顆恒星，隨后又利用引力塌縮讓自己中心的溫度和密度都變得足夠高，終于具備了將基本裝備氫升級(jí)為中級(jí)裝備氦的能力。

于是它正式成為一名恒星玩家，這個(gè)恒星玩家后來(lái)練成了很多高級(jí)能力，達(dá)成了孕育智慧生命的成就，這種智慧生命也就是人類。

人類喜歡給東西起名字，于是他們管這顆恒星叫太陽(yáng)。人類喜歡問(wèn)為什么，于是他們好奇太陽(yáng)是怎么形成的。人類也喜歡解決問(wèn)題，于是他們尋找太陽(yáng)形成的答案，并放到網(wǎng)上來(lái)討論和分享。

最后有一點(diǎn)補(bǔ)充，問(wèn)題中配的三張圖其實(shí)都是星系的照片或者藝術(shù)想象圖，而不是太陽(yáng)或者太陽(yáng)系的形成圖。

問(wèn)題描述以及一些回答也沒(méi)有提到太陽(yáng)的前輩恒星，實(shí)際上這些恒星對(duì)我們非常重要。因?yàn)榻M成人體的大部分元素都是前輩恒星留下來(lái)的“高級(jí)裝備”。

可以說(shuō)，沒(méi)有這些前輩恒星，就沒(méi)有我們?nèi)祟悺?/h1>

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太陽(yáng)是一顆恒星，天文物理學(xué)認(rèn)為恒星都是形成于星云之中，太陽(yáng)當(dāng)然也不例外，它形成于原始的太陽(yáng)星云之中，這片星云以氫和氦元素為主，當(dāng)然還有其他的一些元素和重金屬等，但是氫和氦元素占到了90%以上，這是太陽(yáng)之后能產(chǎn)生氫核聚變的基礎(chǔ)。

太陽(yáng)之所以能在這樣的星云里產(chǎn)生并形成，主要還是由于物質(zhì)的凝聚力，其實(shí)太空中微小的物質(zhì)有相互靠攏的現(xiàn)象，這樣塵埃就可以凝聚成小行星，而小行星會(huì)對(duì)塵埃以及其他的小天體有吸附力，所以這個(gè)小行星就會(huì)越來(lái)越大，漸漸成為行星那樣的天體，當(dāng)它的質(zhì)量達(dá)到如今太陽(yáng)的8%的時(shí)候，它內(nèi)部的壓力和溫度就足以啟動(dòng)氫核聚變了，這時(shí)候它就已經(jīng)成為一顆恒星了。

太陽(yáng)就是這樣成為恒星的，開(kāi)始的時(shí)候它只是一顆紅矮星，但是太陽(yáng)在形成恒星之后，仍然在不斷的吸附著物質(zhì)，所以它的體積越來(lái)越大，質(zhì)量也越來(lái)越大，這讓太陽(yáng)內(nèi)部的氫核聚變也越來(lái)越劇烈，中心和表面的溫度也越來(lái)越高，所以太陽(yáng)輻射的光線也越來(lái)越強(qiáng)，如今太陽(yáng)的體積已經(jīng)達(dá)到了直徑140萬(wàn)公里，體積是地球的130萬(wàn)倍，質(zhì)量相當(dāng)于我們地球的33萬(wàn)倍，擁有著太陽(yáng)系所有可見(jiàn)物質(zhì)的99.86%，其中心溫度高達(dá)1500攝氏度，表面溫度也將近6000攝氏度，在恒星的級(jí)別上，它早已經(jīng)成為一個(gè)黃矮星。

與太陽(yáng)幾乎同時(shí)形成的，還有木星和土星等，所以它們?cè)诎舜笮行侵匈|(zhì)量較大，并且有著含量很高的氫元素，木星還被稱為失敗的恒星，地球的形成大約比太陽(yáng)晚了3億年。

這是關(guān)于太陽(yáng)是如何形成的廣泛接受的理論。

天文學(xué)家們從其他恒星中發(fā)現(xiàn)，太陽(yáng)最有可能是從一大團(tuán)塌縮的星際間的巨大氣體云開(kāi)始的。

空間里充滿了氣體和灰塵。大部分物質(zhì)是氫和氦，但也有一些是由恒星劇烈死亡后遺留下來(lái)的殘余物組成的。在太空中傳播的能量波將這些粒子的云壓得更緊密，而引力會(huì)導(dǎo)致它們?cè)谧约荷砩媳浪�。�?dāng)物質(zhì)聚集在一起時(shí)，引力使它旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)使云像煎餅一樣扁平成圓盤(pán)。

氣體云塌陷了數(shù)百萬(wàn)年，最后形成了一個(gè)中心凸起的旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)。

物質(zhì)聚集在一起形成一顆原星，最終成為太陽(yáng)。在旋轉(zhuǎn)的圓盤(pán)內(nèi)，物質(zhì)的碎片最終會(huì)碰撞并開(kāi)始形成我們的行星。其中一個(gè)行星就是地球！

中心凸起的旋轉(zhuǎn)圓在它自己的引力作用下反復(fù)塌陷，直到核心中的溫度達(dá)到非常之高，氘原子(氫的一種同位素)開(kāi)始融合并釋放熱核能量。這導(dǎo)致持續(xù)的塌陷減速，最終導(dǎo)致太陽(yáng)進(jìn)入第二階段，氫原子開(kāi)始融合到氦中。這就是太陽(yáng)目前演化階段的開(kāi)始。

幾十億年后，太陽(yáng)內(nèi)部的氫將耗盡，恒星將膨脹成一個(gè)半徑延伸到地球軌道的紅巨星。其核心的氦也將被消耗掉。恒星永遠(yuǎn)不會(huì)有足夠的溫度來(lái)燃燒遺留下來(lái)的氧氣和碳，所以太陽(yáng)會(huì)熄滅，變成白矮星。

太陽(yáng)后來(lái)不會(huì)變成超新星的原因是由于它自身的質(zhì)量。要成為超新星的恒星，其質(zhì)量至少是太陽(yáng)的8到12倍。當(dāng)一顆如此大小的恒星耗盡燃料時(shí)，由于其質(zhì)量，它的核心會(huì)在幾分之一秒內(nèi)崩塌。這就產(chǎn)生了一顆密度極高的中子星，釋放出大量的能量。

然而，我們的太陽(yáng)還不夠大。所以它只是開(kāi)始變大，然后在縮小成白矮星。

如果你有其他見(jiàn)解，可以在下方評(píng)論哦，我相信你的評(píng)論可以一針見(jiàn)血。

天文學(xué)家把形成太陽(yáng)以及太陽(yáng)系其他天體的的星云成為太陽(yáng)星云，和其他星云一樣，都是由氫氦氣體以及各種塵埃組成，當(dāng)這些旋轉(zhuǎn)的星云中心不斷聚集氣體，最終就可以形成太陽(yáng)。

在太空中的恒星之間會(huì)存在著星際云，這是由氫氦等氣體以及塵埃組成的。這些星際云我們其實(shí)也可以看成太空中的煙霧。事實(shí)上，在整個(gè)銀河系中可以觀察到非常多的星云，在引力的作用下，這些星云可以收縮，凝聚，發(fā)展到一定的程度就可以形成像太陽(yáng)這樣的恒星。不光是太陽(yáng)，太陽(yáng)系的行星和其他天體們都是從一個(gè)塌縮的星云盤(pán)，經(jīng)過(guò)億萬(wàn)年的凝聚形成的。在太陽(yáng)的物質(zhì)組成中，氫和氦元素占據(jù)了大部分的比例，另外還有很少一部分的其他元素。對(duì)于整個(gè)銀河系來(lái)講，大部分恒星的元素比例都和太陽(yáng)一致的。

直到近幾十年，人們才通過(guò)各種觀測(cè)和太空探測(cè)器，了解到太陽(yáng)的本質(zhì)。對(duì)于太陽(yáng)內(nèi)部的情況，我們當(dāng)然無(wú)法進(jìn)行直接的觀察，現(xiàn)在對(duì)于太陽(yáng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的研究都是通過(guò)已知數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)模擬來(lái)實(shí)現(xiàn)的。目前公認(rèn)的理論是，在太陽(yáng)的核心，巨大質(zhì)量造成的引力約束，使得核心具有高溫高壓，這里時(shí)時(shí)刻刻發(fā)生著核聚變反應(yīng)，釋放出巨大的能量，支撐著整個(gè)太陽(yáng)系的運(yùn)行。

以太陽(yáng)內(nèi)部氫的含量以及太陽(yáng)內(nèi)部核聚變的速率來(lái)計(jì)算，太陽(yáng)目前還正當(dāng)壯年，起碼可以燃燒50億年。

現(xiàn)在問(wèn)答上也經(jīng)常有人問(wèn)太陽(yáng)燒完了怎么辦？不用杞人憂天，我們?nèi)祟?0億年后要么早就離開(kāi)了太陽(yáng)系，要么早就滅絕了。

我們目前對(duì)太陽(yáng)的形成研究是基于幾個(gè)線索。

一個(gè)線索是對(duì)其他恒星系統(tǒng)形成所做的觀測(cè)，一個(gè)是對(duì)太陽(yáng)系本身的研究。

要了解太陽(yáng)是怎么形成的，那么，首先要對(duì)太陽(yáng)本身有足夠的了解。事實(shí)上，人類在這方面的起步是非常晚的，直到核物理研究開(kāi)展后，1930年代，美國(guó)科學(xué)家貝特給出了明確的核聚變過(guò)程，才解釋了太陽(yáng)的能源機(jī)制。這才讓光譜學(xué)觀測(cè)到的太陽(yáng)的化學(xué)元素組成，有了完整的循環(huán)機(jī)制。

我們目前認(rèn)為在恒星誕生以前，有一大團(tuán)分子云。直徑可以到達(dá)100光年左右大小。由于萬(wàn)有引力的作用，內(nèi)部有我們稱為金斯不穩(wěn)定的一種效應(yīng)。導(dǎo)致內(nèi)部會(huì)有團(tuán)塊聚集，本來(lái)均勻的分子云，開(kāi)始“吸收”，塌縮。

接著，經(jīng)過(guò)幾億年的演化，大的團(tuán)塊吸引了周圍的物質(zhì)，變的質(zhì)量越來(lái)越大。而由于引力作用，氣體的密度也越來(lái)越高。我們的中學(xué)知識(shí)告訴我們，這個(gè)時(shí)候，存在一個(gè)引力能釋放，變成熱能的過(guò)程。

隨后，整個(gè)分子云，形成一個(gè)大型吸積盤(pán)，毫無(wú)疑問(wèn)，中間的溫度越來(lái)越高，而吸積盤(pán)的體積越來(lái)越小。這個(gè)時(shí)候會(huì)有很多吸積盤(pán)的共性，比如在中心產(chǎn)生強(qiáng)大的噴流。

差不多經(jīng)歷前后10億年，中心球體終于達(dá)到了核聚變的百萬(wàn)攝氏度的點(diǎn)火溫度，在氣體熱膨脹與萬(wàn)有引力之間，一顆以氫為主的恒星就誕生了。

接下來(lái)的幾億年，就是吸積盤(pán)的殘骸形成行星系統(tǒng)。分子云的邊界，在太陽(yáng)系，我們稱為奧爾特星云，大部分彗星，來(lái)自于它。

我們目前已經(jīng)對(duì)很多原始恒星盤(pán)做了細(xì)致觀測(cè)。

隨著我們對(duì)太陽(yáng)系進(jìn)一步探索，太陽(yáng)形成的細(xì)節(jié)，會(huì)越來(lái)越清晰。

這個(gè)問(wèn)題,我以前好像答過(guò).

太陽(yáng),又名恒星.是宇宙普遍存在的基礎(chǔ)星體.

恒星又何兩種.一種是一代恒星,又稱太古恒星.誕生于宇宙創(chuàng)世之初,大爆炸后的十億年左右.當(dāng)時(shí),爆炸產(chǎn)生的原始星云,其成份主要是氦,氫輕元素,它們因?yàn)橘|(zhì)量產(chǎn)生的引力,不斷的向質(zhì)量最多的地方聚集.物質(zhì)聚集的越多,星云核心開(kāi)始旋轉(zhuǎn),溫度就越高.當(dāng)溫度高到極點(diǎn)時(shí),氫元素便被點(diǎn)燃產(chǎn)生聚變反應(yīng).然后,最初的恒星就產(chǎn)生了.

一代恒星系的特點(diǎn)是沒(méi)有重元素.星系內(nèi)也只是氣態(tài)行星.這是一個(gè)相對(duì)非常純凈的世界.

第一代恒星在其漫長(zhǎng)的燃燒過(guò)程中,許多的元素在其核心的高溫高壓下產(chǎn)生.許多年后一代恒星生命結(jié)束,其內(nèi)部的鐵元素在大爆炸時(shí)元素轉(zhuǎn)換成金,鉛,鈾等重元素.然后隨著爆炸,第一代恒星重新化作星云彌漫在大概一到數(shù)光年之內(nèi).

隨著數(shù)億年甚至更久的時(shí)間,這些星云又重復(fù)著第一代恒星誕生時(shí)的軌跡,重新朝質(zhì)量最大的地方聚集起來(lái).

這時(shí)候的星云已經(jīng)不是當(dāng)初宇宙初生的星云了,它們充滿了各種各樣的重物質(zhì).而不是簡(jiǎn)單的氫和氦.這些物質(zhì)聚集在一起,當(dāng)質(zhì)量達(dá)到一定的程度時(shí),密度超過(guò)熱壓力,于是氦開(kāi)始反應(yīng)聚變.核聚變?cè)俅吸c(diǎn)燃了密集的星云.新的恒星在一代恒星的尸體上重生.

這是不是有一點(diǎn)像鳳凰涅磐,浴火重生?

不過(guò),第二代的恒星的組成與一代恒星并不相同了.我們知道恒星越大壽命越短.一代恒星是氫和氦組成的.相對(duì)于后來(lái)的重元素密度底,那么達(dá)到點(diǎn)燃恒星時(shí)需要的星云體積更大,形成的恒星也更大.所以,一代恒星的壽命較短.

但二代恒星點(diǎn)燃的星云當(dāng)中,擁有一代恒星制造出來(lái)的許多重元素.所以,二代恒星的壽命更加的悠久.

而且,二代恒星點(diǎn)燃時(shí),并不是整個(gè)星云全部變成了恒星的燃料.還有大約百分之零點(diǎn)零零一的物質(zhì)逃過(guò)一劫.

其中鐵元素,硅酸鹽石等其他重元素,形成隕石.隕石被恒星引力吸引,在環(huán)繞飛行時(shí),相互之間因?yàn)檐壍乐睾隙�相�?相撞后兩者有一部分融合體積變得更大.當(dāng)它們的體積大到一定程度時(shí),便在自身引力下變成圓形.

這就是地球和火星這種類地堅(jiān)態(tài)行星和小行星的產(chǎn)生原因.這些星體的大部分組成元素都是一代恒星制造出來(lái)的.所以,一代恒星系里,應(yīng)該是不會(huì)有固態(tài)星體的.

除此之外,還有一些氣態(tài)行星.它們的主體是氫氦等元素在鐵元素的吸引下聚集成而成.

這就是恒星誕生的經(jīng)過(guò).我們的太陽(yáng)是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的二代恒星.但我們也要對(duì)一代恒星抱有敬意.如果,不是一代恒星的犧牲,我們?nèi)祟惉F(xiàn)在生活的世界便不會(huì)出現(xiàn).