第13章 恒星寿命与环境温度(1/1)

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恒星寿命与环境温度

恒星寿命有的可达千亿年，有的却只有几百万年，差别为啥如此之大

晴朗的夜空中，我们所能看到的星星大部分都是恒星，除了距离因素之外，通常是质量越大的恒星越亮，越小的恒星越暗（红矮星和橙矮星无法直接目视）。但是也是质量越大越亮的恒星的寿命越短，而越小越暗的恒星寿命越长，这又是为什么呢？

根据质量大小的不同，恒星又可以分为很多类型，简单来说，从小到大就是红矮星、橙矮星、黄矮星、蓝矮星、蓝巨星、超巨星和特超巨星等。其中以红矮星的寿命最长，预估可达数千甚至上万亿年，而特超巨星的寿命最短，通常不超300万年。那么为什么会有这么巨大的差别呢？

一丶中子核裂变的程度不同

宇宙的所有天体都是从中子裂变而形成的。行星和小行星由于质量小，其中心压力不能阻止中子裂变，所以行星的中子彻底裂变形成了各种分子。而恒星的质量大，其中心压力大，使其在中子燃烧过程，最后会形成一个中子核。红矮星在恒星中质量最小其中心压力最小，最后保留住的中子核最小，中子核只占红矮星总质量的五分之一。也就是说红矮星由中子裂变形成的氢离子最多。超巨星质量巨大，其中心的压力非常大，所以在超巨星的中心，形成了一个超巨中子核，其质量是超巨星五分之四。也就是说超巨星外层只有很薄的一层等离子体。

二丶恒星上的核反应速度不同

红矮星在热辐射中其外层温度不断下降。低温的等离子体不断加厚。由于红矮星的质量较小，所以自身的引力也小。在红矮星外形成温度很低厚度达到上万米的情况下，才形成了黑子旋涡下沉冷离子体。太阳11年一次黑子活动期，红矮星可以延长到30年一次黑子活动期。而且由于红矮星的引力小，在黑子下形成的核反应也温和得多。而且由于温度较低，物质聚变的速率非常慢，所以红矮星可以聚变数千甚至上万亿年，橙矮星可以聚变150到500亿年，我们的太阳属于一颗黄矮星，还可以聚变100~120亿年。

超巨星质量非常大，其万有引力场也大得惊人。在超巨星超强的热辐射，其表面热损失温度不断下降。也在其表面形成了一层低温的冷离子体。由于超巨星引力大，冷离子的重量也大，厚达几百米时，冷离子就下沉产生了黑子效应。而且冷离子下沉很浅。就有足够的压力启动核聚变。且聚变得非常强烈。黑子的活动期可能只有几个月。且黑子数量也很多。超巨星频繁猛烈的核聚变，使超巨星表面温度高，热辐射更强烈，从外面也很难观察到明显的黑子活动。

总之质量越大的恒星体，其内部的温度越高，引力场非常大。在几千米深处就启动核反应。其实超巨星上很难看到黑子。黑子活跃周期短，而且由于恒星质量越大，启动核反应的内部位置也浅。正因为核反应温度浅，表面温度高，热辐射也强烈。且星体聚变越剧烈，核聚变进行的速度也越快，所以质量越大的恒星寿命越短，有些特超巨星的寿命甚至不会超过300万年。

前面我论述了不同质量的恒星不但寿命不一样，主序星阶段结束之后所形成的星体也是不一样的 。这主要指的是恒星单独存在的环境下演变。下面再说一下群聚恒星的寿命，比如我们的银河系中心非常明亮，那里集聚了上千万的恒星，还有银河系里许多的球状星团，星团里集聚了上百万颗恒星。在那里恒星密集，环境温度极高。比如在银河系中心，不但有银核的热辐射，还有上千万恒星之间的相互热辐射。里面的恒星表面要接受四面八方的恒星热辐射。所以银河系中心的恒星表面温度下降得非常缓慢，其中子裂变反应和氢离子聚合反应都非常的缓慢。还有在银河系中心有个巨大的氢气盘，这个氢气盘对银河系中心所有的恒星都形成了巨大的大气压强。这也减缓了恒星的核反应。而我们的太阳周围冰冷，受不到任何外星的热辐射，只是自己完全放开地热辐射到太空中。所以银河系中心的恒星寿命，比银盘里同等质量的恒星寿命长许多倍。几千亿年后，银河系银盘里的恒星几乎都将熄灭，再也看不到满天繁星。但银河系中心都依然明亮，如一盏明灯照耀着整个银河系。到那时，银河系中心也将成为所有智慧生命的适宜生存之处。地球人会和外星人一起和平相处，生存在银河系中心。而我们的地球已经不适合人类居住，将永远地膨胀下去远离我们。也许我们人类如巜流浪地球》电影里一样，和地球一起流浪到唯一有光有热的银河系中心。