珠星紀

《BBC：恒星七紀》筆記

【1，恒星的誕生】，宇宙中的云團（塵埃和氣體）延伸300光年，是恒星的搖籃，形成恒星觸發事件：兩個云團碰撞或遙遠的宇宙活動引發的激波，僅需擠壓一下云團，只要一點壓力，讓氣體的密度足夠大，然后引力發揮作用，云團開始坍塌，數百萬年，恒星不斷成長，內核壓力增大，溫度升高，直到達到臨界溫度1500萬度，恒星的內核在一瞬間開始發出耀眼光芒。

模擬恒星內部反應，點亮恒星的核聚變：英國牛津郡歐洲聯合環境加速器，能夠承受一億度高溫，內部極強的磁場束縛著氫燃料。儀器屏幕：start countdown開始倒計時工作，啟動磁鐵讓電流通過環路，環路逐漸變紅，等離子體在形成。等離子體在底部碰撞，產生藍紫色光芒，三千萬度溫度，流經等離子的電流有250萬安培。氫原子由一個電子圍繞質子旋轉，在足夠熱量與壓力下，電子從中心資質旁剝離，足夠多的原子被剝離電子，形成一團等離子體。質子四處亂竄，帶正電彼此排斥，多數會擦身而過，能量足夠高會狠狠相撞，合為一體，這就是聚變反應。四個氫質子聚變形成新元素氦，釋放出巨大能量。新造的氦核，質量比

用來創造它的四個氫原子小，愛因斯坦質能方程E=MC2，一點點質量能創造很大的能量。

太陽每天燃燒質量的九牛一毛，產生數以百萬瓦特計的能量，

恒星誕生后，孕育它的云團還剩下部分物質，圍繞恒星形成一個盤，數百萬年間塵埃盤中的塵埃顆粒開始相互吸附

【2，成年期】

90%的恒星正值中年。

創造一顆恒星的重力，正在將它向內拉，試圖壓碎它；而給予它生命的核聚變，又在向外推，時刻準備將它炸開。任意一方占據上風，這顆恒星將在災難中毀滅。

黑子與太陽耀斑有關，耀斑爆發瞬間釋放巨大能量，將數百萬噸物質拋向太空，這股帶電粒子流能夠擾亂衛星通訊，極端情況下，甚至能使電網癱瘓。一切都源自于太陽磁場的湍動特性。有時，部分太陽磁場會纏在一起，磁力線的足點（足點：磁力線匯聚的地方）到處移動，磁力線錯綜交纏。局部磁場變得異常復雜，最終磁力線斷裂，這樣就會爆發一場巨大的太陽耀斑。

太陽噴射太陽風，它們是被拋向太空中帶點粒子流，粒子流撞向大氣層，產生極光。太陽風繼續飄向遠方，木星兩極繪出同樣綺麗的輝光，然后來到土星，最終在日地距離一百倍以外，太陽風勢頭減弱，在宇宙中，形成太陽系的邊界，吹出一個保護泡，使我們所處的太陽系免受銀河輻射和宇宙射線的傷害，這就是日球層。

太陽已經燃燒了50億年，但它一半的氫燃料，已經用于核聚變來抵抗重力了。

赫茨普龍和羅素把恒星按照溫度和光度，排列在一張圖上，這樣就畫出了赫羅圖。假設它們離地球的距離都相同，其中一軸代表恒星的亮度，由最暗的到最亮的；另一軸代表恒星的溫度，由恒星的顏色來表示，經排列后的恒星展示出神奇規律，幾乎所有恒星都落在了圖中央的對角線上，這條對角線稱為主序帶，主序帶上的恒星都尚處中年，內核中還儲有足夠的氫，可以聚變為氦來抵御重力坍縮。但在主序帶兩側還有兩小群恒星。這兩塊邊緣群體預示了太陽的未來。現在太陽還在燃燒氫，所有主序星都如此，但當內核氫被耗盡的時候，主序星就開始走向死亡，太陽的外層會開始膨脹，它會漸漸脫離主序帶，成為一顆紅巨星。

【3，紅巨星】

像太陽這種低質量恒星不會優雅地老去，而會制造一場災難，它們會膨脹成為宇宙中數一數二的無比巨大的恒星（比如：參宿四 獵戶座），變成比太陽大兩百倍，亮幾千倍的恒星，變成宇宙中最具破壞性的恒星，它們也最具創造力，為漆黑的天空撒上點點猩紅。

大角星就是一顆紅巨星，大角星引人注目的顏色并非因為它溫度高，而是因為它溫度低。

當重力和核聚變的力量。無法在維持平衡時，恒星的大小就會發生改變。紅巨星會逐漸膨脹。他們狂暴的能量擴散開來。導致他們溫度下降。從藍色或白色的恒星。變為紅色橫行。但因為它們體型巨大，他們此時還是天空中最耀眼的恒星之一。

恒星一生大部分時間。都在把氫聚變成氦，而這一過程提供了足以用于抵抗引力的壓力。當內核的氫耗盡，僅剩下純氦時，就沒有了能量的來源，所以內核開始坍縮。而在坍縮的過程中，溫度在引力的作用下上升。然后溫度升高到足以使核心外圍的殼層發生核聚變。我們稱之為殼層氫燃燒。核心已經停止了聚變。他仍然很熱，但是已經死了。核聚變仍在繼續。發出我們所看見的光。但它卻發生在外圍含氫的殼層。而不是在內核中。這是新的能量來源。這一過程當然也會抵抗其自身的引力。并且實際上導致了恒星外層大氣的膨脹。這顆恒星就開始華麗的變身變成紅巨型。

對于我們太陽來說，這個變化將是令人畏懼的。因為在他的晚年，他會毀掉他之前所照顧的行星。首先他會不斷膨脹。一直膨脹到水星軌道，然后吞沒水星。到那個時候它將比現在的太陽亮1000倍。然后他繼續膨脹，大約再過幾百萬年。他將膨脹到金星軌道。金星也就完了，被吞沒了。然后太陽繼續膨脹，朝著地球而來。要是我們能看到的話，我們會看見他比現在的太陽亮3000倍。他比現在要大260倍。但是卻沒有現在太陽完美的外形。氣體從表面涌出。它將是紅色的，無比狂暴，略微有點透明。看起來就像要從裂縫處炸開了一樣。我們唯一的存活希望就是在災難降臨前遠遠逃離。并尋找一個新的太陽系來安家。到了他狂暴的晚年。即使是面對他最心愛的孩子，太陽也會毫不留情。地球將消失在太陽中。恐怕那時就是地球的末日了。我們的星球將被熾熱的氣體球吞沒。徹底被抹掉。創造并哺育了我們的恒星。最終將會在他膨脹的晚年。毀滅我們。當紅巨星帶來了毀滅時，科學家們在其中發現了另一段故事的開始。在引力與核聚變對抗的最后階段，紅巨星產生了宇宙中最豐富的兩種基本元素。這些重要的元素是在紅巨星的核心處產生的。在太陽吞沒了可憐的地球，大約50萬年后，其溫度也升高到了足以開始進行氦聚變。這是恒星一生中的一個新階段，此時氦元素在恒星中的內核中聚變，并產生碳和氧。恒星不僅能發出搖曳的星光，他們還是煉金術士，創造出組成宇宙的物質。你身體中大多數的碳都來自于紅巨星廢棄的包層。當引力與核聚變的戰爭終于要分出勝負時，恒星巨大的外層包層就于高溫的核心分離開來。將碳和氧返還至宇宙中。這一絢麗的過程之后，剩下的就是殘骸。恒星即將進入他一生的下一個神秘的階段：白矮星。

【4，白矮星】

科學家們發現天狼星有一顆伴星，被主星明亮的光輝掩蓋了的暗淡的伴星。天狼星A的伴星天狼星B，被戲稱為“小狗”，在1922年正式被命名為白矮星。它的密度比地球上的任何東西都要大。他們的核聚變已經停止，剩下的不過是殘骸。燃料都耗盡了，他們是如何發光的呢？縱觀其一生，恒星都在通過讓輕原子核聚變成更重的原子核來產生能量。他們先是把氫聚變成氦，然后他們繼續聚變氦核，產生碳和氧。隨著時間推移，他們消耗了越來越多的燃料。隨著氦燃燒的結束，白矮星的活動也停止了。剩下的只有由碳和氧組成的死去的內核。這已經不算是恒星了，不過是灰燼罷了。而在恒星內部發生的引力與聚變的戰斗現在已見分曉。一旦聚變停止，恒星在自身的引力作用下坍縮，形成白矮星。成為一顆密度大得難以想象的小型天體。將會比他最初時的密度高數百萬倍。非常非常密，要是有跟我手機那么大的一塊兒，可能會有差不多十噸重。巨大的紅巨星，其內核坍縮，使得白矮星的密度比之前發現的任何東西都要高。

在物理學中我們有兩種不同的粒子，有一種是喜歡抱團的粒子，喜歡聚在一起，而另一種粒子，例如電子就喜歡彼此分開來。這個壓力來自于粒子間互相爭搶位置，這是量子力學的原理。在白矮星內部，引力向內拉，電子向外推，才使得白矮星成了現在的大小。這也使一顆燃料耗盡的恒星，繼續發光幾十億年。這些白矮星非常小，所以它們的表面積也非常小。也就是說，雖然它們是白色的，溫度高，但是他們發出的光和熱依然十分有限。因為表面積太小了，如今他們繼續發光并逐漸冷卻下來，變得越來越暗淡。

【5，超新星】

超新星，是宇宙中大多數大質量的恒星爆發性的、激動人心的死亡掙扎。如此明亮和強烈的爆炸可以與100億個太陽發出的光相媲美。他們留下的痕跡將天空描繪的五彩斑斕。如今我們明白這些壯麗的場景，在創造世界的過程中扮演了重要的角色。

他們太稀少了，幾百年來誰都沒有看到過。超新星在我們的銀河系中非常罕見，你要看得更遠才能找到一些。（卡茲曼自動成像望遠鏡）每個星系每個世紀只有兩三顆超新星。

幾百年來，科學家探索出地球上的萬物是由92種元素組成的。恒星也是由同樣的元素構成。通過星光我們能分辨出他們。不同的元素會發出不同顏色的光，在他們被加熱獲得能量的時候。所以我們看著星空中發光的云，只要看它是什么顏色就能確定他是由何種化學元素組成的。元素起源，霍伊爾推斷紅巨星是煉金術士，但他深知他們的溫度不夠高，不足以創造出所有的元素。但他認為猛烈的超新星爆發，形成了絕佳的熔爐。他用運算來證明這個理論，關鍵在于大質量恒星對抗引力的最后階段，創造了幾個條件。這些恒星巨大，溫度高，能夠進行一系列的核聚變。一輪核聚變后剩下的灰燼。成為下一輪核聚變的燃料。質量最大的恒星，可以一層層聚變越來越重的元素，并產生能量。抵抗不斷內向拉的引力，先是氖鎂和大量的氧，接著是硅和硫，最后在中央，是鐵組成的核，那里是聚變停止的地方。巨變結束，沒有能量再抵抗了，于是引力獲勝，恒星在劫難逃。當鐵核達到臨界質量時，大約是地球這么大，但要重得多。電子間的壓力無法再支撐它抵抗向內的引力，于是恒星開始坍縮，坍縮至一座城市這么大的球，然后反彈，反彈撞擊到周圍圈層，點燃了一次超新星爆發。恒星鐵核快速而猛烈地坍縮觸發了超新星，內爆引發了向外爆發，提供了足夠的溫度和能量，鍛造出幾乎所有的其他元素。超新星爆發能夠產生出某些比鐵元素更重的稀有元素，鋅金鉑銀。他們被拋射到宇宙中，在恒星爆發后的極端條件下，創造出了他們。構成人類的原子，呼吸的氧氣，骨骼里的鈣元素，紅細胞里的鐵元素都是數10億年前從恒星特別是垂死的恒星中產生的，這些垂死的恒星把元素拋射到宇宙中，使它們成為新恒星、新行星的原料，最終成為生命的原料。

“你我皆是星塵，或者不那么浪漫的說，是核廢料。”

【6，中子星】

從宇宙中接收到的最微弱的信號，讓現代科學家發現了這個奇異的恒星墓碑。對墓碑的最早預測是一位前衛的挪威天文學家的理論計算。他堅信超新星爆發后留下的內核十分致密，一杯物質就像山一樣重。他稱之為中子星，他的想法看上去很荒謬，被人們拋諸腦后。直到一種探索宇宙的新方式出現。那就是射電天文學。1967年這個剛起步的學科從太空中接收到了一組重復出現的奇怪信息。現在人們認為，接收到三個時間間隔相等的信號，是很不常見的。而如果接收到了四個，那就是異常的。這些脈沖十分精確，其規律也可被預測，科學家甚至認為他們是外星人發出的信號。天文學家戲稱其為脈沖星。（離地球最近的脈沖星：蟹狀星云脈沖星，他正好位于一顆超新星爆發后的遺骸中）。科學家預測，伴隨著超新星爆發，大質量恒星坍縮釋放的能量，足以將原子擠到一起填滿所有的空間，這個坍縮就發生在僅僅數秒之內。在超新星中最先發生的是鐵核的內爆，將從地球大小壓縮到僅僅一個小城市的規模，在內爆過程中密度將變得十分高，以至于質子和電子被擠到了一起，并形成了中子，同時，重要的是，原子中的空隙被擠出，而最終剩下的就是一個由中子組成的球。它極其致密，被我們稱之為中子星。中子星形成的過程中，它的磁場增強，其強度是太陽磁場的數10億倍。隨著中子星的旋轉，它的南北極將發射出無線信號。它每旋轉一圈，信號都會掃過地球，這就是神秘脈沖的來源。這脈沖極其規律，因此脈沖星成為了宇宙中最精確的鐘表之一。

【7，黑洞】

黑洞是宇宙中的一點，在它周圍的引力十分強，任何東西即使是光線也無法逃離。這個空間的邊界叫做事件視界。在里面，所有的事件都無法被外面的觀察者看見。

極少數恒星的內核十分大，它們坍縮時并不會變為脈沖星，坍縮將一直繼續下去。

黑洞質量無窮大一點和宇宙大爆炸理論相似。

宇宙大爆炸形成第一批恒星的氫，大爆炸之初產生了原始能量和物質的濃湯，他們冷卻后形成了氫和氦，而這兩種元素鑄就了如今宇宙中我們所熟知的一切。

【尾聲，星云】

星云在形成恒星的過程中，也產生了地球生命的基礎成分，有機分子。隕石將星云中的有機分子傳送到地球。生命有可能源自太空。

太陽是一顆典型的“黃矮星”，大部分黃矮星的壽命在100億年左右，太陽也不例外，目前太陽的年齡大約是45.7億歲，也就是說我們的太陽大約在45億年前誕生，而宇宙的年齡是138.2億年，太陽并不是宇宙誕生后出現的第一批恒星恒星，而是在宇宙誕生很久之后才出現的，恒星到底是怎么誕生的？宇宙會一直有新的恒星出現嗎？ 恒星，是宇宙結構的主要組成部分，宏觀大尺度下的宇宙結構基本都是由恒星組成的。所有的恒星都是由大量的氫元素和少量的氦元素組成，其他的元素基本可以忽略不計，宇宙中存在超級多的氫元素，這些氫元素在引力的作用下聚集在一起，就形成了恒星。 恒星誕生后，會消耗內核中的氫元素進行核聚變反應，氫原子聚變成氦原子，釋放出大量的能量，這就是為什么恒星可以一直不停的釋放熱量的原因，整個恒星就是宇宙中一個天然的核反應堆，人類想要掌握可控核聚變技術，就是在制造“人造太陽”。 愛因斯坦的質能方程告訴我們，質量和能量是等價的，所有物質的內部都蘊藏著巨大的能量，以質量的形成表現出來，組成恒星的氫原子是宇宙所有物質中最多也是最輕的，其他更重的原子都是氫原子聚變后誕生的，恒星不僅僅在向外輻射能量，還在偷偷創造物質，恒星內部的核聚變反應會在形成鐵原子后停止，這個時候恒星內部的環境已經不足以讓鐵原子發生聚變了，并且恒星也會開始向下一個階段演化。 小質量的恒星會演化成白矮星，大質量的恒星會演化為中子星或者是黑洞，不論是白矮星還是中子星，其實都是恒星的內核演化而來，對于整個恒星來說，內核只是很小一部分，在恒星“死亡”后，其實還有大量的氫元素沒有被消耗，恒星在自己的最后階段會開始不斷的膨脹， 隨著恒星的膨脹，會拋灑出大量的氣體和塵埃，這些氣體塵埃主要還是氫元素，這些氫元素會飄散在宇宙中形成“星云”。 當星云的密度超過一定程度后，就會在引力的影響下向內收縮，在星云收縮的過程中，新的恒星就誕生了！如果這個星云中，存在一些比較重的元素，就會形成“行星”，這些重元素往往來自于大質量恒星的“超新星爆發”和“中子星碰撞”，地球上的黃金被科學家認為在整個宇宙中都很稀少，這是因為只有兩顆中子星碰撞時才能制造出黃金，因此在整個宇宙中黃金的數量都不算多。 恒星可以和星云相互轉化，所以宇宙中總是會有新的恒星誕生，除非在未來的某一天，氫元素被消耗太多了，無法形成新的恒星，但是宇宙中氫元素的十分豐富，是其他所有元素加在一起的很多倍，在很長很長一段時間內，都不用擔心宇宙中氫元素被消耗一空。 恒星一生消耗的氫元素只是整個恒星中的很小一部分，宇宙中最小的恒星是“紅矮星”，并且宇宙中大部分恒星其實都是紅矮星，這些紅矮星的壽命十分漫長，根據質量不同，紅矮星的壽命可以達到上千億年甚至上萬億年，1000億年后宇宙是否存在還是一個問題，畢竟現在的宇宙只有138.2億歲，更別說一萬億年后的宇宙了，所以我們不用擔心宇宙中的氫元素被消耗一空。 沒有人知道宇宙到底存在多少恒星，但是我們可以肯定，全宇宙恒星消耗的氫元素也只是宇宙中氫元素的很小一部分，更別提宇宙中還存在不可見物質“暗物質”了，這些暗物質可能會在無形中影響可見物質，甚至有科學家認為，暗物質會直接形成黑洞。 恒星的演化和生命有些類似，更加神奇的是，我們的銀河系和組成物質的基本單位“原子”很相似，原子是由一個原子核再加上圍繞原子核運動的電子組成的，我們的銀河系的中心存在一個超大質量黑洞，這個黑洞就像是原子核，無數的恒星就像是圍繞著原子核運動的電子，或許從更宏觀的角度去看，銀河系真的只是一個“原子核”，目前人類發現的最大宇宙結構足足有100億光年大，對于這樣的宇宙結構來說，銀河系確實就像是一個原子，和其他的眾多星系一起組成了宇宙的宏觀物質結構，最大和最小，誰又能說的清楚呢？

每個氫原子中心有一個質子，在質子周圍是一顆電子，沿某種軌道環繞質子運動，在足夠熱量與壓力下，環繞的電子會被從中心質子龐剝離，足夠多原子被剝離電子，就創造一團等離子湯，分離的粒子形成一鍋湯，如果能符合一些極端條件不可思議的事情將發生，一個鏈式反應將發生，質子們四處亂竄，由于它們帶正電荷互相排斥，彼此保持距離，多數時候只會擦身而過，當能量足夠高時，它們會狠狠撞向對方，有些時候會合為一體，那便是核聚變反應。當四個氫質子最終發生聚變，它們創造出一種新元素，氫元素變成氦元素釋放出巨大能量，這就是恒星創生之初的情形。新造的氦核，質量比用于創造它的四個氫原子小，反應中損失了部分質量，根據質能方程式，丟失的質量便是能量。太陽氫燃燒完——紅巨星——膨脹吞噬周邊行星包括地球——燃燒后的每個收縮形成白矮星逐漸冷卻，質量最大的恒星爆發成為超新星將制造出的元素拋射到宇宙深處，這些元素又將成為孕育下一代恒星的原材料，超新星爆發后留下的內核十分致密，這就是“中子星”也就是脈沖星【能量很高，遠超一顆行星提供的能源，類似恒星的天體，卻被壓縮到行星大小】超新星爆發大質量恒星塌縮所釋放的能量足以將原子擠到一起填滿所有空間。在超新星中最先發生的是鐵核的內爆，將從地球大小壓縮到僅僅一個小城市規模，在內爆過程中，密度將變得十分高，以至于質子和電子被擠到了一起并形成中子，原子中的空隙被擠出，最終剩下一個由中子組成的球，極其致密，被稱為中子星。中子星形成過程磁場增強，強度是太陽磁場數十億倍，隨著中子星旋轉，它南北極將發出無線信號，每旋轉一圈信號就會掃過地球，這就是神秘的脈沖來源。極少數恒星內核十分大，它們塌縮時并不會變為脈沖星，塌縮將一直繼續下去，即黑洞。LBV—1恒星爆發，質量是太陽的五十倍，這顆超新星爆發形成黑洞。

屬于遠古的星辰崇拜早早的被工業革命擊敗，很難講現代人對天體物理能有多少人發自內心的去熱愛，BBC卻將《恒星七記》講的引人入勝。很久沒有被一部紀錄片感動到熱淚盈眶了。恒星生命的循環揭示了宇宙元素的起源，而恒星生命的結束卻釋放出地球生命最基礎的部分，原來我們都是天上的星星。為什么先賢那么喜歡仰望星空？還有什么比仰望星空更浪漫的嗎？

你認為自己對太陽了如指掌嗎?不妨再好好思考一下。以下是10個關于太陽的知識，沒有特定的順序，有些你可能已經知道，還有一些你可能聞所未聞。 1.太陽就是太陽系 我們生活在這顆行星上，所以我們認為它是太陽系中平等的一員。但這與事實相去甚遠。事實是，太陽的質量占太陽系質量的99.8%，那剩下的0.2%大部分來自木星。所以地球的質量只占據太陽系中極其微小的一部分，我們在太陽系中真的微不足道。 2. 太陽主要由氫和氦組成 如果你能分解太陽，把它的各種元素堆積起來，你會發現它74%的質量來自氫，24%是氦。剩下的2%包含了微量的鐵、鎳、氧以及太陽系所擁有的其他元素。換句話說，太陽系主要由氫構成。 3.太陽十分明亮。 我們知道一些巨大而明亮的恒星，比如海山二星和參宿四。但它們非常遙遠。我們的太陽是一顆相對明亮的恒星。如果你把距離地球17光年以內的50顆最近的恒星拿來做比較，太陽絕對會是第4亮的恒星，這樣的成績看起來還不錯。 4. 太陽很大，也很小 太陽是一個直徑為地球直徑109倍的巨大球體。你會發現，太陽內部可以容納130萬個地球，或者需要把11,990個地球攤平才能覆蓋太陽表面。但是宇宙中總是天外有天，我們所知道的最大的恒星如果放在太陽系中心，其半徑幾乎可以到達土星。 5. 太陽正處于中年時期 天文學家認為太陽及太陽系行星大約在45.9億年前從太陽星云中誕生。太陽現在正處于主序階段，慢慢地耗盡它的氫燃料。但在大約50億年后，太陽將進入紅巨星階段，它將膨脹并吞噬內行星——可能也包括地球。它的外層會剝落，然后收縮為一個相對較小的白矮星。 6. 太陽內部是分層的 太陽看起來像一個燃燒的火球，但實際上它是有內部結構的。能被我們看到的可見表面叫做光球層，其溫度大約為6000開氏度。它的下面一層是對流區，在那里，熱量從太陽內部緩慢地傳到太陽表面，冷卻后的物質呈柱狀回落。這個區域從太陽半徑的70%處開始。在對流區下面是輻射區。在這個區域，熱量只能以輻射的形式傳播。太陽的核心從太陽中心延伸到0.2太陽半徑。這里的溫度達到1360萬開氏度，氫分子聚變為氦。 7. 太陽在不斷升溫，地球上所有的生物都會因此滅絕 我們感覺太陽好像一成不變，但事實并非如此。實際上，太陽正以每10億年變亮10%的速度升溫。10億年后，不斷升溫的太陽將會導致液態水不能存在于地球表面，我們所知的地球上的生命將永遠消失。細菌可能仍然生活在地下，但地球表面將被燒焦，杳無人際。再過70億年，太陽就會達到紅巨星階段。屆時，它將膨脹并吞沒整個地球。 8. 太陽的不同部分以不同的速度旋轉 與行星不同，太陽是由氫氣組成的巨大球體。正因為如此，太陽的不同部分以不同的速度旋轉。通過追蹤太陽黑子在太陽表面的運動，可以知道太陽表面旋轉的速度。赤道地區需要25天完成一次自轉，而兩極地區則需要36天，太陽內部似乎需要27天。 9. 太陽外層大氣比表面溫度高 太陽表面的溫度達到了6000開爾文，但這實際上比太陽的大氣層溫度要低得多。太陽表面之上是大氣層區域，稱為色球層，那里的溫度可以達到100000 開爾文，但這與日冕相比不足為道。日冕是一個離太陽表面更為遙遠的區域，它的體積甚至比太陽本身還要大。日冕的溫度可以達到100萬開爾文。 10.有航天器正在觀測太陽。 觀測太陽的航天器中，最為著名的是太陽和日球層探測器（SOHO），它由美國宇航局和歐洲航天局建造，于1995年12月發射。從那時起，SOHO一直在不斷地觀測太陽，并發回了無數圖像。一次任務是美國宇航局的“日地關系觀測臺”（STEREO）觀測衛星。實際上，這是兩個衛星，在2006年10月發射。這對孿生觀測衛星從兩個不同的有利位置觀察太陽的活動，以獲得太陽活動的三維視角，讓天文學家們能更好地預測太空天氣

#恒星七紀#

BBC出品，質量有保證。與《行星旅行指南》相輔相成，這部片子講述了恒星所經歷的一生，極宏偉，極減壓。超愛片子中的這句話：“We are stardust，or rather, less romantically, nuclear waste。你我皆星塵,或者不那么浪漫的說，是核廢料。”

誕生于星云，成年后列位主序帶，永不停歇的核聚變，晚年膨脹成紅巨星，內核塌縮成白矮星，經歷超新星的垂死掙扎，最后變身中子星，無限的塌縮推開通往黑洞之門，即使是壽數百億年的恒星也非永恒，必須經歷死亡才能重生，這是宇宙的鐵律，也許也是造物主的鐵律。

觀影筆記如下，照例在上下班途中看完此片，常常于擁擠的地鐵人群中產生荒誕感：也許只有生命短暫如人類，才會執念于貪欲。

1. 恒星的誕生

昴星團Pleiades，年僅1億歲，非常年輕的星團。星云是恒星誕生的搖籃，云團受壓，密度變大，引力發揮作用，云團坍塌，引力使氣體和塵埃快速向中心聚集，中心密度更大，溫度上升，到達臨界溫度1500萬度后，恒星內核出現核聚變反應，發出耀眼光芒，A star is born。

每個氫原子中心有一個質子proton，質子周圍是一個電子electron沿某種軌道環繞質子運動，在足夠的熱量與壓力作用下，繞轉的電子會被從中心質子旁剝離，足夠多的原子被剝離電子，就創造了一團等離子體plasma。極端條件下一個鏈式反應發生。帶正電荷的質子互相亂竄但互相排斥保持距離，能量足夠時它們互相撞擊，有時合為一體，這就是聚變反應。當四個氫質子最終發生聚變時，它們創造出新元素，氫元素變成氦元素并釋放巨大能量。這發生于恒星誕生之初，根據能量守恒定律，新生氦元素質量略輕于創造它的四個氫原子，反應中喪失的質量轉換為能量，一點點質量就能創造巨大的能量。

核聚變不光促成恒星誕生，并維持它們生存。

現代天文學之父哥白尼1543年出版《天體運行論》顛覆地心說。

太陽不光是太陽系的中心，更創造了太陽系。The birth of a star leads to the birth of any planets that surround it.一顆恒星的誕生會觸發它周圍行星的誕生。

行星是形成恒星時氣體和塵埃的遺骸。

2. 成年期

伽利略發現太陽黑子并發現黑子會移動，證明太陽在旋轉。太陽會噴射太陽風，太陽風是拋向太空的帶電粒子流，當它們撞上大氣層時就會產生極光，太陽風形成太陽系的邊界，使太陽系行星免受銀河輻射及宇宙射線的傷害，這就是日球層heliosphere。

赫茨普龍和羅素把恒星按溫度和光度排列在一張圖上，即赫羅圖。假設它們與地球距離相同，一個軸代表恒星亮度，另一軸代表恒星溫度，從高溫的藍白星到較冷的紅星，幾乎所有恒星都落在圖中央的對角線上，這條對角線被稱為主序帶，主序帶上的恒星都尚處中年，其兩側還有兩小群恒星。太陽及其他主序帶上的恒星都還在燃燒氫，一旦燃盡就會死亡，外層會膨脹，脫離主序帶成為紅巨星red giant star。

3.紅巨星

大角星ARCTURUS是一顆紅巨星，就在大熊座北斗七星的末端。紅巨星會逐漸膨脹，溫度下降，從藍色或白色恒星變成紅色恒星。

恒星一生大部分時間都在把氫聚變成氦，這一過程提供了抵抗引力的壓力，當內核的氫用盡，僅剩下純氦，就沒有了能量來源，內核開始塌縮，塌縮過程中溫度在引力作用下上升，溫度升高到足以使核心外圍殼層發生核聚變，即殼層氫燃燒。這種新的能量來源會導致恒星外層大氣膨脹，恒星成為紅巨星。未來太陽的演變紅巨星過程會先膨脹到水星軌道，吞沒水星，屆時將比現在的太陽亮一千倍。繼續膨脹，經過約幾百萬年膨脹到金星軌道，吞沒金星，然后向著地球而來，此時應比現在太陽亮三千倍，比現在大260倍，最終吞沒地球。此后約五十萬年，太陽溫度升高到足以開始進行氦聚變。恒星進入新的階段，氦元素在恒星內核產生聚變并產生碳和氧。

4.白矮星white dwarfs

天狼星Sirius，也叫大犬星，是夜空最亮的星星，屬于大犬星座Canis Major，有伴星天狼星A，天狼星B，被稱為白矮星。

氦核燃盡后，白矮星的活動也會停止。

白矮星是密度大的難以想象的小型天體，會比它最開始的密度高數百萬倍。量子力學的原理運用到恒星上，阻止它們塌縮的原因是粒子間產生了壓力，抵抗了引力作用。

5. 超新星Supernovae

超新星是宇宙中大部分大質量恒星爆發性的、激動人心的死亡掙扎。每個星系每個世紀只有兩三顆超新星。

弗雷德.霍伊爾認為元素的起源也許與超新星有關。大質量恒星對抗引力時創造了幾個條件：恒星進行一系列核聚變，一輪聚變產生的灰燼成為下一輪核聚變的燃料。質量最大的恒星可以一層層聚變越來越重的元素并產生能量對抗不斷向內拉的引力，先是氖、鎂和大量氧，然后是硅和硫，最后中央是鐵組成的核，聚變停止。當鐵核達到臨界質量時，恒星開始塌縮，然后反彈，反彈撞擊到周圍圈層，點燃了一次超新星爆發。超新星爆發可以產生某些比鐵元素更重的稀有元素，它們被拋射到宇宙中，構成人類的元素都是從垂死恒星中誕生的。We are stardust，or rather, less romantically, nuclear waste。你我皆星塵,或者不那么浪漫的說，是核廢料。The stars ARE like gods，they are the creators of us。恒星就像上帝，它們是造物主。

Stars born from collapsing clouds of dust and gas；Bursting into life，to shine for millions or billions of years；Bloating in old age to become Red Giants；Their cores contracting into White Dwarfs；The most massive ones exploding as supernovae；flinging the elements they‘re created out into space；to form the materials for the next generation of stars；塵埃和氣體云塌縮，產生了恒星；點燃生命之火，閃耀幾百萬甚至幾十億年；晚年膨脹，成為紅巨星；它們的內核收縮，變成了白矮星；質量最大的恒星爆發，成為超新星；將它們制造出來的元素拋射到宇宙深處；這些元素將為孕育下一代恒星的原材料；

6.中子星Neutron star

茲威基最早假設中子星的存在。射電天文學使之真正被發現。蟹狀星云脈沖星，正好位于一顆超新星爆發以后的遺骸中，是其殘留的內核。茲威基預測，伴隨著超新星爆發，大質量恒星塌縮，釋放的能量足以將原子擠到一起填滿所有空間。這個塌縮發生在數秒之間。在超新星的爆發上，最先發生的是鐵核內爆，密度變高，質子和電子被擠到一起并形成中子。原子中的空間被擠掉，最終剩下的是一個由中子組成的球。它極其致密，被稱為中子星。其形成過程中磁場增強，強度是太陽磁場的數十億倍。中子星的發現有力證明了理論物理的力量。

7.黑洞Black Holes

愛因斯坦理論在極端情況下才會出現黑洞，他本人不相信其存在。

黑洞是宇宙中的一點，在它周圍引力非常強，任何東西，連光線都不能逃離。這個空間的邊界叫事件視界。在里面，所有事物都無法被外面的觀察者看到。科學家認為它誕生于超大質量恒星的死亡。極少數內核極大的超新星爆發并內核塌縮，不會成為中子星，而是不斷塌縮。黑洞引發的無窮密度，體積為零，也曾發生于宇宙開始的階段。這正是艾倫.德雷斯勒博士研究方向：The idea that the universe had a creation event from a scientific perspective was a revolutionary idea。Ever bit as remarkable a revolution as the idea that the Sun and not the earth was the center of the solar system。Scientists call it the Big Bang。

從科學的角度來看，宇宙起源于創世事件，這是一個革命性的觀念。其革命性與發現太陽系的中心是太陽而非地球不分伯仲。科學家稱之為大爆炸。

It was here，at the beginning of the universe the scientists found the answer to theultimate question about the lives of stars。

正是這里，宇宙誕生之時，科學家發現了關于恒星生命周期的根本問題的答案。

From this very early instant，came a primordial soup of energy and matter that had to cool before it could become the elements of hydrogen and helium that made everything else in theuniverse we know today。

大爆炸之初產生了原始能量和物質的濃湯，它們冷卻后形成了氫和氦，而這兩種元素鑄就了如今宇宙中我們所熟知的一切。

So how lucky we are to be here on this planet with this beautiful transparent atmosphere that allows us to admire the majestic display of the starry night。

因此我們是如此的幸運生活在大氣層美麗而透明的星球上，使我們能夠仰望這星光閃耀的恢弘夜空。