佩恩的《恆星大氣》被公認是天文學界寫得最好的博士論文並成為天文學界的教科書。泰森翻開《恆星大氣》讀到佩恩在她的著作中的感言:「我不該放棄我的觀點,我相信自己是對的,但卻屈服於權威。
如果你相信自己,你就該捍衛自己的立場。」在其它領域,強者的話或許會佔上風,但在科學領域,唯一重要的就是證據還有理論邏輯本身。佩恩對安妮·坎農恆星光譜研究的解讀,讓我們可以看到恆星的生命故事,並在恆星火光熊熊的死亡過程中,追溯恆星生命之初的故事。
恆星有很多種類,有些跟太陽一樣明亮,有些則是星光黯淡。最大的恆星比最小的恆星大一千萬倍。有些恆星老到讓人無法想像超過一百億歲,有些恆星則是剛剛誕生。星光是恆星核心的原子核融合產物,恆星是成群誕生的,由氣體還有星際雲的塵埃形成。
同一群的恆星它們的大小會有千差萬別,有的很小比最大的行星大不了哪裡去,有的則會是讓太陽都顯得渺小的超級巨星。泰森乘著想像號飛船來到獵戶腰帶下方的星雲裡去拜訪那裡剛剛誕生的恆星,它們大約有五百萬歲,還困在給它們生命的氣體跟塵埃裡。
昂宿星團的恆星大約有一億歲,算是蹣跚學步的幼兒了,它們不再被氣體和塵埃包圍但仍受彼此引力的牽引,再過幾億年它們便會漸行漸遠直到分道揚鑣。北鬥七星的大多數恆星算是青少年,大約五億歲,它們已經脫離出生時的星雲了。現在我們仍能找到它們共同的祖先,最後它們也會在銀河系中散開。
我們熟悉的星座,大多數是由完全不相關的恆星組成的,有些黯淡、相鄰,有些明亮,相距遙遠。我們的太陽呢?在幾光年之外,在其它恆星間就很難看到它了。泰森面前漆黑的星海被凌空圈出一個小圓圈,那就是太陽。
泰森介紹道:「我們太陽是個中年人,它離它出生地已經很遠了,跟它誕生於同一片星際雲的姐妹恆星,已經分散在銀河系各處,不少都有自己的行星或許有些行星上也出現了生命以及智慧生命。
我們夜空中的恆星大多繞著一顆或多顆伴星運行這叫雙星或多星系統。我們用肉眼觀察不到系統裡比較黯淡的恆星,但在有三個太陽的世界裡(大劉的科幻巨著《三體》裡的三體人就在生活在一個有三個太陽的世界裡)你很難看到夜晚,而白天的天空則是紅色或藍色的。
恆星註定要坍塌,在夜空中你可以抬頭看到數千顆恆星,每顆恆星都處於兩次坍塌的中間階段,先是星際雲黑暗的坍塌也就是恆星的誕生,最後是閃亮的坍塌也就是恆星的死亡,引力讓恆星收縮除非有其它力量介入。
太陽是一個由高溫氣體組成的大火球,其核心的超熱氣體讓它向外擴張,同時,它自身的引力又讓它向內收縮。引力與核子大火產生的推力,這兩股力量目前處於穩定的平衡狀態,這樣的平衡將再持續四十億年。
但太陽的核心會因氫的消耗而慢慢縮小,太陽的表面則是慢慢擴張,速度很慢,慢到讓人無法察覺,持續長達數百萬年。但大約十億年後太陽會比現在亮10%。
10%聽起來似乎不多,但升高的溫度對地球影響極大。四十五億年之後,太陽終於耗盡了它的核燃料,氣體冷卻壓力下降,太陽的內層再也無法支撐外層的重量了,最初的坍塌將重新開始。沒有什麼是永恆不變的連恆星都會死去。
火紅炙熱的太陽出現在想像號飛船的透明穹頂上,不斷噴湧出巨大的日珥,無比震撼。泰森「沐浴」在太陽輝煌的光輝中,如同聖徒蒞臨天堂。但現實並不是那麼美好,太陽生命的頂點就是它末日的起點,就像過山車,衝到最高點之後便開始快速下滑。
氦、氫核融合留下的塵埃,逐漸在太陽的核心累積,沒有核子大火支撐它的重量,太陽的核心會坍塌,直到溫度高到可以開始把氦核融合成碳跟氧。太陽的核心現在比以前熱得多,它的大氣快速膨脹在接下來的十億年裡,它會膨脹到原來大小的一百多倍,變成紅色巨星。
太陽逐漸變大,無情地吞噬水星,連渣渣都不剩;還有金星也如同飛蛾撲火般,秒葬火海。水金地,這三顆曾經離太陽最近的行星是太陽系末日第一批遭殃者,地球及地球上所有的生靈只能悲哀地等待著被烈火終結。
動畫演示著不斷膨脹的太陽帶著「沖天怒火」無情地毀滅整個太陽系。只見,狂暴的太陽如同紅色巨獸貪婪地吞噬周邊的一切,水星、金星、地球如同墜入烈火地獄,瞬間被燒得屍骨全無,灰飛煙滅。
泰森說:「我認為再過數千萬年,在那個遙遠的未來到來之前,如果地球上還有生命的話,他們應該已經在其它星系找到了家。」泰森的話不假,並不是我們要遺棄地球,拋棄太陽系,而是太陽開啟自毀模式後,人類如果不另想對策或未雨綢繆,就會成為無辜可憐的殉葬者。
一旦太陽的氫核燃燒完畢,它會變得極不穩定,會將自己的外殼噴發到太空中,暴露超熱核心向四周射出高能紫外線,原子跳起狂熱的光舞,這是太陽最後的謝幕演出。太陽會像蛋奶酥一樣垮掉,縮小一百倍變得像地球一樣大。
那時,太陽的密度會很大,過於擁擠的電子會互相推擠,讓太陽停止收縮,最後太陽只會剩下中間那一點猶如螢火之光,這顆黯淡的白矮星將再發光一千億年,最後太陽會成為一顆寂寞的黑矮星不再發光發熱,理論上黑矮星可永久存在。
遙遠未來的生物航行經過這個恆星殘骸時,會知道它曾經溫暖過怎樣的世界和生命嗎?太陽的終點如同人類壽終一樣,生命的火焰慢慢地萎縮熄滅,猶如一個老去的智者,雖不再風華但依然讓人敬畏。太陽發散的光明和賜予溫暖讓它顯得無比崇高。在太陽系,太陽是絕對的統治者,如同神祇,世界各地的不同民族,不約而同都有太陽神崇拜。