正文 第18章 恒星探秘(1)(3 / 3)

氦的原子核裏有兩個質子和兩個中子,它的結構非常穩定。3個氦原子核構成一個碳原子核,4個構成氧原子核,5個構成氖原子核,6個構成鎂原子核,7個構成矽原子核,8個構成硫原子核,如此等等。每當我們增加一個或幾個質子及足夠數目的中子使原子核凝聚在一起時,我們就製造出一種新的化學元素。如果我們從汞中取出一個質子和3個中子,我們就可以得到金——這是古代煉金士們夢寐以求的事情。鈾以外還有一些其他的元素。在地球上,這些元素不是天然存在的,而是人工合成的,而且很容易分解。第94號元素叫鈈,是已知最毒的一種元素。不幸的是,它的分解速度相當慢。

天然存在的元素又是來自何方呢?我們不妨詳細考察一下各種原子各自形成的過程。整個宇宙幾乎到處都存在著氫和氦,這兩種最簡單的元素占宇宙物質的99%。事實上,人們在地球上發現氦之前就已經在太陽上發現氦的存在,所以才把它命名為“Helium”(取自希臘的太陽神Helios)。其他元素是否可能是從氫和氦演化而來的呢?核物質必須靠得很近才能抵消電斥力,從而使近程核力起作用。但這種情況隻有在幾千萬度的高溫下才能發生,因為在這樣的高溫下,粒子的運動速度極快,以至於斥力來不及起作用。在自然界裏,隻有星體內部才有這樣的高溫和因此而產生的高壓。

人類研究了太陽離地球最近的恒星表麵發出的各種波的波長,其中包括無線電電波、普通可見光和X射線等。太陽並不像阿那克薩哥拉所設想的那樣是一團熾熱的石頭,它是由氫和氦組成的一個巨大的球體,由於高溫而發出灼熱的白光,就像火鉗在熾熱的火爐裏發出白光一樣。當然阿那克薩哥拉的見解並不是完全錯誤的。猛烈的太陽風暴會使太陽發出明亮的耀斑,嚴重地幹擾地球上的無線電通訊。太陽風暴還會使太陽形成巨大的拱形羽狀熱氣層——日珥。日珥受太陽磁場的控製。與日珥相比,地球顯得渺小多了。有時在太陽下山時用肉眼可以看到太陽的黑子,它們實際上是太陽裏磁場強度較大、溫度較低的區域。所有這些連續的動蕩擾動,都發生在相對溫度較低的可見表麵。我們看到的隻是溫度約為6000度的太陽表麵。太陽內部的溫度高達4000萬度,太陽光就是從那裏發射出來的。

恒星及其伴隨的行星是在星際氣體和塵埃發生引力崩塌時產生的。星雲中分子間的相互碰撞使溫度升高,最後氫開始聚變成氦,即4個氫核結合成一個氦核,並釋放出了射線光子。光子被上麵的物質交替地吸收和發射,逐漸向恒星表麵移動,而且每移動一步都要損失一部分能量。光子這種漫長的遷移過程需要100萬年的時間,最後才變成可見光到達恒星表麵,並向星際空間發射。結果恒星發亮了,原先的星雲引力消失了。恒星外層的重量被內部核反應所產生的高溫和高壓支撐住。50億年來,太陽就是處於這樣的一種穩定狀態之中。像氫彈內的熱核反應一樣,太陽內不斷地發生著抑製性的爆炸。這種爆炸為太陽提供了能量,每秒鍾大約有4億噸的氫轉換成氦。當我們仰望夜空中的繁星時,我們所看到的就是遙遠的核聚變發出的光亮。

在天鵝星座Deneb星(天鵝星座的一等星)方向上,有一個巨大的、由熾熱的氣體組成的超級發光氣團,它可能是氣團中心附近發生的超新星大爆炸和舊恒星泯滅產生的。在其外緣,星際物質在超新星衝擊波的重壓下,觸發出新一輪的星雲引力崩塌和新星的形成。從這個意義上說,星體也有雙親,雙親之一可能在孩子出生時死亡,正如人類有時也會發生這種情況一樣。

像獵戶座星雲那樣巨大的高度壓縮的複合星雲,能成批地產生像太陽一樣的恒星。從外部看,這樣的星雲表麵似乎暗淡無光,但星雲內部卻被熾熱的新生星體照耀得燦爛輝煌。後來,這些星體離開了它們的生育之地。遨遊到銀河係去,在那裏尋求自己的前程。成長起來的星體周圍仍然帶有成簇的發光雲霧,它們是在引力作用下仍然吸附著的原生氣體的殘餘。金牛座的昂星團是一個最新的例子。像人類的家庭一樣,成年後的星體也會離家遠走,致使兄弟姊妹之間很少團聚。在銀河係的某些空間就有太陽的兄弟姊妹,其數目可能多達幾十個,而且是由同一個星雲在50億年前產生的。但是,我們目前還不清楚它們都是哪些星體,隻知道這些星體可能位於銀河係的另一側。