五年級語文上冊 第五單元1《太陽》

扶桑有鳥名金烏——《太陽》

日出而作,日落而息。太陽在人類生產活動中一直扮演着不可或缺的重要角色。古時人們出於對太陽的敬畏與不瞭解,便將太陽神化,進行崇拜。隨着科學的發展,太陽的神祕面紗逐漸被掀起,但這並不妨礙人們對太陽抱有幻想,從過去到未來,從現實到科幻,太陽的每一面都等待着我們去發現。

一、太陽的過去與未來

大約在46億年前,一個頂天立地的巨人站在宇宙間,隨手向着遠方擲出一個鉛球,鉛球如同離弦之箭飛出很遠,轟然落地,濺射出斑斑泥點。那巨人是一片巨大的分子云,鉛球則是太陽星雲,而泥點便是圍繞着太陽旋轉的行星。這段話其實是對太陽形成過程的神話演繹,這個過程的正式名稱是“星雲假說”。

“星雲假說”是目前被大多數人接受的一種說法:在太陽形成的過程中,一部分環繞着太陽的星雲漸漸演變成其他行星,一些衛星是由環繞着行星的氣體和塵埃組成的,另一些則是被太陽的引力俘虜過來,或者是誕生在巨大的碰撞之中。經過了數十億年的演變和發展,太陽系逐漸形成了如今的模樣。

儘管距離太陽的誕生已經過去了40多億年,但以人類的生命階段做比喻,此時的太陽正處於它的中年時期,也就是說,太陽剛剛走完它生命旅程的一半。

太陽的能量主要來自氫原子的核聚變。地球地核的溫度最高也不過幾千攝氏度,壓力也只有300多萬個大氣壓;而太陽核心部分的溫度高達上千萬攝氏度,壓力爲2000多億個大氣壓。太陽核心擁有高溫高壓,十分符合核聚變需要的條件。在太陽的核心位置,每秒鐘大約有7億噸的氫聚變形成氦,釋放出約400萬噸的淨能量,如果這些能量全部供給人類使用,可以維持兩千多個世紀。如果以目前的速度燃燒下去,太陽能足足燃燒100億年之久。

任何事物自誕生起就不可避免地走向死亡,世上的一切都是“向死而生”,就連太陽也不例外。

幾十億年以後,太陽就會進入老年,如同老年人的皮膚會變得乾癟皺巴,太陽將從中心位置開始坍縮,而後就像迴光返照一般,開始向外膨脹,直至形成一顆紅巨星。

在膨脹過程中,一些距離太陽比較近的星球如水星、金星都會被吞噬,就連地球也不例外。膨脹到極限後,氫燃料已經消耗殆盡,這時太陽會再次開始塌縮,然後由剩餘的氦元素提供燃燒的能量,這樣的光景能維持20億年左右。

當氦燃料所剩無幾之時,太陽也就不再發光發熱,它的核心會繼續塌縮成一顆白矮星,這時太陽的外層物質與核心沒有了羈絆,太陽表層會逐漸開始脫落,然後飄散成宇宙中的星雲。

最後,太陽會帶着自出生便圍繞着它的行星,在銀河系中不停穿梭,留下一條條光與熱的飄帶。在太陽趨於滅亡的過程中,那些行星或是被太陽吞噬,或是被其他恆星的引力俘虜。爾後的日子裏,太陽會獨自在浩渺的宇宙中度過晚年,最終化爲煙塵。

2019年春節熱映的國產科幻大片《流浪地球》根據著名科幻作家劉慈欣的小說《流浪的地球》改編,故事中人類想帶地球逃離太陽系,原因就是我們上面所說的那些。太陽是地球賴以生存的根本,如果在很遠很遠的將來,太陽真的出現坍縮、膨脹、滅亡,地球就危險了。

二、恆星那些事兒

宇宙中像太陽一樣的恆星數不勝數,恆星的壽命各不相同,按照質量來區分,一些質量大的恆星只有幾百萬年的壽命,而一些質量小的恆星則擁有數萬億年的壽命。下面我們就來看看恆星演化的奧妙。

恆星最初誕生於巨分子云,一片巨分子云的質量相當於數十萬甚至數千萬個太陽的質量,光若要穿透這片雲層需要上百年的時間。

巨分子云在圍繞星系進行旋轉的時候,與星系相互衝撞,或是受到超新星爆發所甩出的高速物質的影響,在引力的作用下開始坍縮,最終形成大小不一的恆星。

成年期的恆星會呈現出不同的顏色,這是因爲它們的顏色會隨着表面溫度的改變而變化。一般表面溫度在3000℃時,恆星呈現爲紅色,在5000℃爲黃色,到了7000℃會變爲白色,10000℃以上爲藍白色,達到30000℃則會呈現爲純淨的藍色。

恆星的表面溫度會受到自身質量的影響,一般來說,質量越小的恆星表面溫度越低,質量越大的恆星溫度越高。小恆星因爲溫度較低所以會緩慢地燃燒,所以擁有較長的壽命,大恆星則需要更多的能量來維持高溫與亮度,燃燒的速度會快得多,壽命相對比較短。

到了中年期,恆星核心處的氫燃料會慢慢消耗完畢,這時中心部分的核聚變反應會停止,留下一個空核,失去了抵抗引力的能力,恆星便開始引力坍縮。在坍縮過程中,核心處的溫度會再度升高,然後由氦提供燃料繼續進行聚變,以此來抵抗引力的作用,暫時維持生命。

在恆星的晚年期即衰退期,恆星的質量便決定了其最後的歸宿,一般會有白矮星、中子星、黑洞三種結局。

小質量恆星的最終演化至今還無法直接觀測,因爲它們的壽命比目前宇宙的存在時間還要長。科學家分析,小質量恆星在耗盡核心部分的氫燃料後,會進行氦聚變,產生強烈的太陽風,直到消耗完所有燃料變爲紅矮星。

中等質量的恆星達到紅巨星的狀態後,會產生核心坍縮,外殼膨脹的現象,然後通過氦聚變來延長坍縮的過程,以太陽爲例,這個階段會持續數十億年。

大質量恆星在膨脹過程中會成爲紅超巨星,如果出現超新星爆發,最終可能變成中子星或黑洞。

宇宙神祕莫測,恆星的演變歷程非常神祕,至今仍沒有完全被研究清楚,但願人類會始終抱着最初的好奇心,在這片星空中不斷地探索下去。

三、《三體》世界中的天象奇觀

在《三體》的世界中,三體人所在的星系擁有三顆恆星,它們彼此依靠引力互相牽扯,看似做着無序而不規則的運動,但每隔一定時間都會出現一些特定的天文奇觀。下面我們就跑到三體人的星球上,來看看恆星的運動吧。

“飛星”是三體人所在星球常見的現象。所謂飛星,就是恆星變小了,這不是因爲恆星遠離了三體人的星球而顯得小,而是一種類似“偏振”的現象。

偏振現象很容易觀察到,我們面向太陽,將兩副墨鏡重疊在一起,旋轉墨鏡改變鏡面角度,可以看到太陽光會產生不同程度的強弱變化,甚至可能完全無法穿透墨鏡。

在一定距離和特定角度下,圍繞行星的大氣層與恆星的氣態外層就會像兩片墨鏡鏡片一樣,這時候從大氣層中觀察恆星時,恆星的氣態外層將無法被直接觀測到,只能看見恆星的核心部分,所以從三體人星球上看恆星,恆星就好像變小了一樣。

在三體星系中,如果出現一顆飛星或是三顆飛星,都意味着極熱或是極寒的災難氣候的出現,生物將很難繼續生存下去,必須通過“脫水”的方式將能量儲存起來而熬過惡劣的自然環境。兩顆飛星則意味着太陽按照正常的規律升起降落,此時便風調雨順,文明開始復甦,恆紀元開啓。

“三日凌空”是指三顆恆星同時出現,此時大地表層會被熱浪熔化,只有不斷深入地下才可能僥倖躲過一劫。

“三日連珠”是恆星排列成一條直線,行星會在疊加的引力中土崩瓦解。

在三體星系中最爲神奇的現象是“飛星不動”。從三體人星球上觀測,太陽高懸空中,一動不動,既不降落也不升起。這種情景會有三種可能:一、恆星與行星在同一方向以同一速度運動;二、恆星正遠離行星;三、恆星正靠近行星。即便只有一顆飛星靜止不動,在後兩種情況下也是極爲恐怖的災難,而當三顆飛星不動時,則意味着毀天滅地的大災難。

三顆恆星要麼同時遠離行星,使得行星陷入死寂狀態,大地一片漆黑,寒冷無比,植物首先滅絕,緊接着便是各種動物;要麼就是同時接近行星,這樣會使行星在巨大的引力下被撕裂成一道道碎片,所有生物頃刻全部滅絕。

上述的天象奇觀所造成的災難儘管都很恐怖,但只要行星沒有徹底化爲飛灰,經過一段時間的休養生息,生命的種子便會重新發芽,文明也會復甦。而最爲致命的是,三體星系中的恆星是會“呼吸”的“造父變星”。

普通的恆星在經歷過膨脹坍縮的過程後便會成爲白矮星、中子星等其他星體,這種演變過程是不可逆的,而“造父變星”則會不斷重複膨脹坍縮的過程,就像人的呼吸行爲一樣。三體星系中本來存在12顆行星,其中11顆行星觀測到“飛星不動”時,恰好碰上三顆恆星膨脹到極限的狀態,於是便直接被拉扯進龐大的火海中去,完全消失,生物全部就此徹底滅絕。這就是三體星人離開家園逃亡的原因。

大家可能對《三體》中所描繪的場景感到不寒而慄,但同時也會疑惑,真的有可能同時存在三顆太陽嗎?答案是肯定的。

《三體》中的三顆恆星原型是半人馬座星系,它是距離太陽系最近的恆星星系。半人馬座星系有着三顆大小不一的恆星,其中一顆比太陽還大,另外兩顆則稍小一些,這三顆恆星雖然組成了“三體星系”,但威力卻遠不如《三體》所描繪的那樣恐怖。

現在的科學只能解決二體問題,還不足以解決三體問題,無法計算出三顆星體在彼此之間的引力作用下的實際運動軌跡。宇宙藏着無限的奧祕,人類在探索宇宙的道路上仍然是任重而道遠啊。

發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章