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第十章 恒星的终结（第2页）

但它已不是太阳，它不再发出光和热，看去如同贴在太空中的一张冰冷的红纸，它那暗红色的光芒似乎是周围星光的散射。这就是小质量恒星演化的归宿：红巨星。

50亿年的壮丽生涯已成为飘逝的梦幻，太阳死了。

幸运的是，还有人活着。

1。太阳的殉葬品

关于太阳爆发是个骗局的流言传遍全球。在争夺地球发动机控制权的世界大战中，加代子加入了反抗政府军的队伍并且很快阵亡，经过激烈的思想斗争之后，主角也和很多政府军一起转而投向了叛军。叛军一路推进到地球驾驶室的门口，剩下的五千多名联合政府军成员和坚信自己学说的科学家们为了保护发动机选择了投降。

就在几万暴动的人群在集体的狂热之中处死投降的战俘之后，太阳氦闪爆发了。寒风中五千多个冻得僵硬的地球派雕塑，成为疯狂的人类献祭给太阳最后的殉葬品。而太阳也在这场短暂的氦闪之后，走向了它生命的终结。

2。氦闪是如何发生的？

根据恒星生命周期的规律，不出意外的话，大约50亿年以内，太阳就会把它核心的氢元素全部烧掉，变成氦元素。氦元素会继续聚在一起变成其他物质吗？暂时还不会，因为想要把越重的物质压缩在一起，需要的温度就越高，现在太阳的温度还达不到氦核聚变所需的温度。但是气氛已经烘托到位了，氢已经燃烧完，没有东西可烧，怎么办呢？就挺尴尬。本来在主序星阶段，氢燃烧释放热，热膨胀产生向外的压力。热的压力和太阳自身向内的重力保持着稳定的平衡。现在热压力变小了，重力没有变化，数百亿年的平衡被打破了。

于是，在太阳的中心，重力占据了上风，内核开始收缩。就像压缩气体可以产生热量一样，收缩也会释放热量，让太阳核心外层那一圈剩余的氢加速燃烧，形成了一个壳，维持着恒星的辐射。氢壳的燃烧让氦在太阳的中心堆积得越来越多，引力也越来越大，太阳的内核抵挡不住持续变大的引力，开始进一步坍缩。这个时候，引力势能转化为热能，就像吹气球一样渐渐吹起了核心外面的氢壳，传递到太阳的外层，外层开始膨胀，体积越变越大，表面温度越来越低，颜色也越变越红。这个时候，太阳就开始脱离它的主序星阶段，渐渐变成一颗让整个太阳系瑟瑟发抖的庞然大物——红巨星。

红巨星和现在太阳大小对比，左下角是太阳现在的大小

夕阳红阶段的太阳变得不再稳定，它不停膨胀，在吃掉距离比较近的水星和金星之后，还将持续燃烧和扩散长达

十亿年左右。在这个过程中，地球会不会被吃掉，目前还没有一个比较确定的判断。不过，根据天文学家们模拟和演算的情况来看，被吃掉的可能性会更高一些。随着时间的流逝，红巨星的外层越来越稀薄，最后外层飘散开来，变成美丽的宇宙风景——行星状星云，而它的内核在引力的作用下会继续收缩，成为一颗白矮星……消耗掉所有的能量后，最终变成一颗死寂的黑矮星。在这个过程中，氦闪又是怎么发生的呢？

太阳成为红巨星后，内核会继续升温，达到1亿开尔文以上时，在某一个时刻氦元素会突然被点爆，完全失控地挤在一起变成另外一种元素——碳元素。这就是小说中开启地球逃亡模式的罪魁祸首——“氦闪”。即使对于熊熊燃烧了亿万年的太阳来说，氦闪也是超级剧烈的，它在短短几秒钟就能释放出太阳数百万年氢核聚变所释放的全部能量。氦闪发生在太阳上，就像往平静黑暗的池塘中心扔下了一颗原子弹。

为什么氦的聚变会突然失控呢？

原来，红巨星的内核坍缩到了一定程度，里面的物质会变得非常非常密，物理学家们把这种极端的高密度状态叫作“简并态”。听起来像是很难理解的一个词，但其实简并态跟固态、液态、气态一样，只是物质的一种状态。这种状态的物质有点像气体，因为它们之间是分散开来的，彼此并没有任何形式的结合。但是它又更像是固体，因为粒子与粒子非常紧密地堆积在一起，最密的固体跟它比起来也稀薄得像空气。

对于想要稳定燃烧的恒星来说，简并态的物质有一个巨大的缺点，就是对温度不敏感。当红巨星的内核不断坍缩，温度越来越高，简并态物质并不会像普通物质一样通过膨胀来散发热量，把温度维持在稳定的范围内。于是，温度不断变高，让核聚变的速度越来越快，核聚变的加快反过来又让温度升高的速度也越来越快，如此反复，当这种失控的状态到达临界点的时候，就像烧了太久的压力锅一样，太阳爆炸了。

由于能量巨大，“氦闪”这样的爆炸只能持续几个小时。之后，太阳会恢复原来的平静，内核继续坍缩，外层继续扩散，再经历数次“氦闪”之后，慢慢走向它生命的终点。

3。小说中氦闪的场景可能会出现吗？

看到这里，你可能会有一个疑问，前面所说的太阳走向衰老的过程和小说里好像有点不太一样？小说中，先是出现氦闪，然后太阳才迅速膨胀为一颗红巨星。而按照我们的恒星演化理论，氦闪的爆发是在太阳成为红巨星以后才发生的，而不是之前。实际上，根据目前的恒星结构模型和演化规律来看，氦闪确实应该出现在太阳脱离主序星阶段十亿年之后。并且，太阳从主序星变成红巨星的时间长达数十万年到数百万年，不会像小说中所描写的在短短一天中，就从光芒黯淡的白色棒球，迅速膨胀到和在地球轨道上看到的一样大，并且吞没了水星和金星。所以，小说中氦闪的宏大场面，在现实中基本上是不会原样重现的。

另外，人类虽然已经看过了很多恒星是如何展开它们波澜壮阔的一生的，但是到目前为止，还从来没有观测到过氦闪。一方面，这有可能是因为氦闪持续的时间比较短，在恒星上百亿年的生命中稍纵即逝，难以捕捉。另一方面，天文学家们觉得更大的可能是因为氦闪发生在恒星的中心最深处，虽然释放的瞬间能量巨大，但是大部分能量都用来让太阳膨胀为超级怪兽红巨星了，剩下不多的能量也会被恒星厚厚的外壳吸收，在红巨星的表面几乎不会掀起多少波澜。所以，就算太阳爆发了氦闪，而我们像小说的主角一样正在直勾勾地盯着它，也很有可能什么都看不到。

不过，科幻故事就是关于科学的假设和幻想，在逻辑自洽的情况下，科幻小说可以做任何设定。《流浪地球》一开始的设定就是：太阳的活动出现了异常，与我们已知的恒星演化理论相悖。在故事发生的那个世界，很可能我们现在的天体物理理论体系都是错误的或者不完备的。所以，一切皆有可能。