Pourquoi on dit que le soleil aussi a une vie avec des phases de croissance, de maturité et de déclin ?

Cet article s'articule autour de la question « Pourquoi le soleil connaît-il également des phases de croissance, de vieillissement et de mort ? ». Il présente le cycle de vie complet du soleil en tant qu'étoile de masse moyenne, depuis sa naissance par la contraction d'un nuage de gaz, en passant par la phase stable d'étoile de la séquence principale, jusqu'à la phase d'expansion en géante rouge, avant finalement de rejeter son enveloppe extérieure pour former une nébuleuse planétaire, et enfin l'évolution du noyau en naine blanche. Il explique également que le destin final des étoiles de différentes masses diffère les unes des autres.

Pourquoi on dit que le soleil aussi a une vie avec des phases de croissance, de maturité et de déclin ?

万物皆有生死,即使像太阳这样辉煌的天体也不例外。它和许多恒星一样,有诞生也有死亡。

太阳起源于一团主要由氢分子组成的巨大气体云。大约50亿年前,一团原本非常稀薄的星云在某种外部因素的影响下开始收缩。由于引力作用,一旦收缩开始就会不断加速。在收缩过程中,动能转化为热能,使气体温度逐渐升高。随着气体密度越来越大,中心温度越来越高,一旦其核心温度达到足够高(约700万开尔文),热核聚变反应就会被触发。核心的热核反应“点燃”后,持续产生的“辐射压力”能够有效抵抗引力作用,使气体不再继续收缩,于是一个稳定的太阳就诞生了。

一旦恒星发生热核反应,就会进入一个漫长而相对稳定的时期,即“主序星”阶段。对于像太阳这样的中等质量恒星来说,“主序星”阶段持续100亿年,因此,太阳目前正处于它的 “中年”,还能再稳定地存在50亿年。

在漫长的50亿年之后,太阳也将步入 “老年”。到那时,太阳核心区域的大部分氢都已被消耗殆尽,太阳的外层将膨胀,变成一颗巨大的红巨星,其半径可能超过1天文单位,也就是可以把地球目前的公转轨道都 “吞进肚子里”。地球人怎么办?当然要早点考虑搬家,但那是几十亿年以后的事,现在无需为此担忧。

红巨星阶段之后,太阳将进入非常不稳定的状态,不断产生强烈的脉动,就像一个病人不断地喘气。太阳的外层物质向外抛出,形成美丽的行星状星云。太阳的核心将变成密度极高的白矮星,在漫长的岁月中逐渐冷却和变暗。

恒星的最终命运取决于它的质量。太阳在宇宙中只是一颗中等质量的恒星,它的最终命运是演化成白矮星,其质量约为当前太阳质量的0.6倍,体积则接近地球的大小。如果原来的恒星质量较大,演化后期将以超新星爆发的方式结束一生,恒星中心剩余的质量超过约1.4个太阳质量,将演变成密度比白矮星更大的中子星。如果剩余恒星质量超过约3个太阳质量,最终将演变成黑洞,任何物质都将无法逃脱它的束缚。