恒星的幼年

2.恒星的幼年

浩渺广阔的宇宙对人类一直是个无法说知的谜，当然恒星的出现和消失也是不能尽为人类所探测。据天文学家多年的观测，恒星的幼年是处于量的改变状态。当宇宙发展到一定时期，宇宙中充满均匀的中性原子气体云、大体积气体云由于自身引力不稳定而造成坍缩。这样恒星便进入形成阶段。在坍缩开始阶段，气体云内部压力非常微小，物质在自引力作用下加速向中心坠落。当物质的线度收缩了几个数量级后，情况就发生改变。一方面，气体的密度有了剧烈的增加，另一方面，失去的引力，位能部分转化成热能，气体温度也有了很大的增加，气体的压力正比于它的密度与温度的乘积，因而在坍缩过程中，压力增长更快。这样，在气体内部很快形成一个足以与自引力相抗衡的压力场，这压力场最后制止引力坍缩，从而建立起一个新的力学平衡位形，称之为星坯。

恒星的幼年

星云孕育

星坯的力学平衡是靠内部压力梯度与自引力相抗衡造成的，而压力梯度的存在却依赖于内部温度的不均匀性。因此在热学上，这是一个不平衡的系统，热量将从中心逐渐地向外流出。这一热学上趋向平衡的自然倾向对力学起着削弱的作用。于是星坯必须缓慢地收缩，以其引力位能的降低来升高温度，从而恢复力学平衡；同时引力位能的降低，也为星坯辐射提供所需的能量，这就是星坯演化的主要物理机制。

很多证据表明，太阳稳定地保持着今天的状态已有5×10⁹年了。因此，星坯阶段只能是太阳形成像今天这样的稳定状态之前的一个短暂过渡阶段。

知识小百科

木星能否成为未来的太阳

自古以来就是“天无二日”，千百年来普照着大地。然而这一事实竟受到了挑战，挑战者就是太阳系行星中的老大——木星。木星能否成为另一个太阳呢？

公元前1104～1368年的天文观测资料表明，木星的亮度增加了0.024倍。近来还发现，它向空间发射的能量是它从太阳那儿吸收的能量的2.5倍。这种“超出”说明木星有自己的能源。木星内部的温度现已高达28万摄氏度，而当它的温度达到几百万摄氏度以上时，就能像普通恒星那样启动热核反应，成为能自行发光的天体，那时它就成了名副其实的太阳了。

现在木星的质量已达太阳质量的1/1000，是太阳系其他八大行星质量总和的2.5倍。目前木星的质量还在“与日俱增”。太阳由于光辐射、太阳风等原因，每秒钟要损失成亿吨物质。这些物质，木星照单全收。这样，30亿年之后，木星的质量将与当时的太阳相当，完全可以自行演化成能产生热核反应的恒星。一个垂垂老矣的太阳加上一个风华正茂的木星，那时就天悬二日了。