天文知识系列之太阳（太阳的形成过程）

太阳位于太阳系的中心，也是地球的光和能量的主要来源。八大行星，小行星，流星体和彗星都绕着这个大火球在各自的轨道旋转。太阳的表面成分包括氢，氦，和痕量的其他元素，比如铁，镍，氧，硅，硫，镁，碳，氖，钙和铬。太阳有着大约5780K（5506.85℃）的表面温度，而且它距离地球1.496×10的11次方米（一亿四千九百六十万千米）。现在，让我们讨论一下这个巨大的炙热恒星的形成。

尽管我们没有发现关于太阳形成的准确信息，但是人们认为太阳形成于1千万年－2千万年前。按照天文学家的说法，太阳表面的氢气是伴随着宇宙大爆炸产生的。换句话说，太阳和宇宙中的其他物质的产生时间大致相同。发生宇宙大爆炸时，氢气凝结形成巨大的云，之后，云的聚集形成了巨大的宇宙。一些氢气没有参与聚集，漂浮在宇宙中。

随后，由于某些原因，这些自由漂浮的氢气聚集而形成了太阳和太阳系。通常，我们认为，太阳和太阳系的前身是一个缓慢旋转的由氢分子，氦分子和灰尘组成的分子云。之后，分子云由于自身的重力而压缩，伴随着压缩过程，分子云的旋转速度变得更快。分子云的高速旋转最终使它变成了一个巨大的圆盘。

圆盘的质量主要聚集在中心，使其中心产生了一个气体球，这个气体球持续地吸引来自圆盘的物质，由此导致了气体球内温度和压强的增加，使得原子开始在气体球的中心结合。这就是由气体球形成太阳的时刻，圆盘中除了气体球的其他部分形成了行星和太阳系的其他组成。

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太阳系的形成和进化和恒星的演变

现今的太阳大概处于其生命中最稳定的部分的一半，在过去的四十亿年里它都没有剧烈的变化，并且会在接下来的五十亿年继续保持相对稳定。然而在其核心的氢聚变停止后，太阳的内部和外部都会经历剧烈的变化。

太阳的形成

太阳是大约在46亿年前，从由氢气和氦气组成的巨大分子云的坍缩所形成的，该分子云可能还产生了许多其它的恒星。其年龄是由恒星演化的计算机模型和核子宇宙年代学估算出来的。该结果与太阳系最古老物质的辐射测量数据一致——在45.67亿年前。古代流星雨的研究揭晓了短寿命同位素的稳定子核，例如只在爆炸的短寿命恒星中形成的铁-60(Fe)。

这暗示了不止一个超新星在太阳形成的附近区域发生。一个来自附近超新星的冲击波会通过压缩分子云中的物质并导致某些区域在自身的重力下坍缩，从而触发太阳的形成。当分子云的其中一片发生塌缩，它也开始因角动量守恒开始旋转并且随着高压升温。大部分质量集中在中心而剩余的则平展成一个圆盘进而演变成星球和其他太阳系天体。分子云核心内的引力和压力在产生大量的热量并且从周围的圆盘累积更多的物质，最终引发核聚变。

恒星演变是一个恒星随着时间的推移变化的过程。它的寿命范围可从最小规模的几百万年道到最大规模的几万亿年不等，这取决于恒星的质量。这其实比宇宙的寿命长很多。该表显示了恒星的寿命作为其质量的作用。[1]所有的恒星都是由坍缩的云的气体和尘埃形成的，这种云通常被称为星云或者分子云。经过几百万年的时间推移，这些原恒星稳定下来进入一个平衡的状态，变成了所谓的主序星。

核聚变在一颗恒星的大部分生命中供以动力，首先，能量是由主序星的氢原子聚变生成的。接着，核心中占优势的原子变成氦，类似太阳的恒星开始同氢和核心周围的球壳进行融合。这个过程导致恒星的体积逐渐的变大，经过亚巨星阶段直到它到达红巨星阶段。有着太阳一半质量的恒星也能开始通过氦聚变产生能量；而更大的恒星则可以沿着同心壳合成重元素。

一旦像太阳一样的恒星耗尽它的核燃料，它的核心会崩塌为一个高密度的白矮星，而外部则被驱逐成行星状星云，有着比太阳的质量大十倍或以上的恒星会爆炸成超新星，惰性的铁核心坍缩为密度极高的中子星或者黑洞。虽然宇宙还没有老到任何红矮星达到他们的生命的尽头，恒星模型暗示了他们在耗尽氢燃料之前会慢慢变的更明亮和炎热，最后变成低密度的白矮星。

恒星演变并不是通过观察一颗恒星的生命来研究的，因为大多数恒星变化的太慢以至于不能被探测到，即使是经过几个世纪。反而，天体物理学家通过观察在恒星生命中不同时期的大量恒星，以及使用电脑模型来模拟恒星的结构来认识恒星是如何演变的。

参考资料

1.Wikipedia百科全书

2.天文学名词

3. lifestyle-爱天文的Maddi/一个没有天赋的人

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