「專題」你所不知道的恆星——原恆星(Protostars)

2020-11-27 神燈探奇

宇宙的年齡估計為138億年,地球或形成於45億年前,智人是經過40萬年慢慢進化而來,而人類最早的文明出現在9000年前的美索不達米亞平原。中國發現最早的農耕文化遺址可追溯到公元前6000年。自文明之初,人類就開始了在這廣袤大地上的無盡探索。那人類基因中早被烙印下的「好奇」,驅使著人類整個社會的進步與發展。如今人類的足跡幾乎已經遍布了整個地球。然而那好奇的種子依然在人類中滋養,孕育。探索未知,永不停息。

在接下來的幾期內,我們會帶大家走進神秘的太空。觀賞那美的窒息的星空,邂逅那璀璨的銀河,探求那短暫又永恆的閃耀。

超新星爆炸後的分子雲

恆星的誕生

恆星是由自身引力凝聚起來的一顆等離子球體。太陽就是我們最熟悉的恆星。它每天都在通過核聚變釋放著巨大的能量,讓地球中萬物可以繁衍生息,並無時無刻保護者屬於自己的領地--太陽系

太陽系(S olar S y s t e m)

今天我們就以太陽為例,來研究下他那絢麗的一生。

星雲

科學家研究表明,我們的太陽系是誕生在46億年前的某天。在那天裡,一大片分子雲和另外一片分子雲碰撞在了一起,其中的一小部分分子雲因為碰撞使其密度開始增大,打破了持續了幾億年的平衡,這時候這一小片雲團由於分子之間的引力開始坍塌。靜靜懸浮在太空的那些塵埃和氣體開始聚集在了一起,引力讓他們開始互相吸引。隨著坍塌的繼續,這些氣體和塵埃會落向最開始那產生引力的中心。中心隨著氣體和塵埃越來越多,它的溫度就會越來越高,經過幾百萬年的聚集過程中,原恆星(Protostars)就因此誕生。他們還不是真正的恆星,他們還無法進行核聚變。這種慢慢聚集的過程我們叫做吸積過程(accretion process)。當引力將氣體拉近原恆星的中心時,引力開始加熱氣體,使氣體開始發出輻射,開始的時候因為密度沒有那麼大,輻射會射出到太空中,但是當原恆星吸入的物質越來越多,密度越來越大的時候,輻射就慢慢的被困在的星體內部,這樣原恆星的加熱速率會越來越快。直到達到了一個臨界溫度(大約1000萬攝氏度),這時候,一個基礎的化學反應就會在原恆星內核內發生,就在達到臨界溫度的一瞬間,原恆星的內核開始發出了耀眼的光芒,太陽(恆星)就這樣產生了。

原恆星(Protostars)

那麼那個最基本的化學反應是什麼呢?那就是核聚變。因為星雲中的氣體的主要成分都是氫氣。當原恆星因為引力將自己的內核溫度變高的時候。氫原子的質子和電子會被打散,變成等離子體。當溫度和壓力到達一個臨界點時,4個氫質子會聚變成一個氦質子。這個過程中4個氫質子的重量減小了,通過質能方程(E=mc)我們可以看出,哪怕一點點的質量的丟失,就可以產生許多的能量。太陽每天只需要燃燒自己一點點的質量,就可以產生數以百萬級瓦特的能量。

太陽

那片星雲中殘存的其他和殘存物質通過數百萬年的積累,就又產生許多行星,我們地球就是其中之一。

好了,這一期我就先介紹到這裡,後期我們還會做更加多關於恆星的專題文章,如果您的基因中刻有「好奇」片段,請繼續留意本百家號哦~(點讚,關注,666) 下一期,我們會帶您進入恆星的下一階段——主序星(Main sequence)

#太空探索#

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    〔旋渦星系·M81〕的紅外圖像是疊加在光學圖像背景之上的,偏向藍色的是「光學輻射」,光學輻射主要是來自於已經形成了的恆星輻射,而黃色和紅色的區域代表的是「紅外輻射」,它們是年輕恆星加熱周圍氣體所產生的輻射,實際上是代表了恆星形成的區域,從圖上面紅外輻射的分布,可以明顯地看到恆星主要形成在
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