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太陽 太陽為什么要變成紅巨星，禍害整個太陽系它已經忍了很久了

太陽是太陽系的引力中心，它在太陽系中的地位是凌駕于所有天體之上的，因為只有它的存在才能使太陽系得到延續！作為澤被太陽系蒼生的天體，理應為太陽系守護一生，但在太陽的生命末期，卻會將自己膨脹成紅巨星，毀滅它所守護的一切！其實我們應該理解太陽的這種行為，因為從恒星演化的角度來看，它為了太陽系的一切已經忍了很久了！



太陽 太陽為什么要變成紅巨星，禍害整個太陽系它已經忍了很久了
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恒星的演化與其質量密切相關，不同質量的恒星其演化路線完全不同，下面我們就此展開，了解下太陽演化的秘密。
1、褐矮星
太陽誕生于一片早期恒星超新星爆發后的塵埃云，它并非第一代恒星，這從太陽光譜中發現了多種不屬于太陽的元素可以證明。從星云的不穩定性導致坍縮開始，到博克球狀體形成形成早期恒星胚胎，在原恒星的過程中，它將會經歷太陽生涯中的第一次質變，因為它的質量達到了木星的13倍以上，這就是傳說中存在的褐矮星（棕矮星）。
“褐矮星”的概念是1975年美國天文學家吉兒·塔特提出的，但直到80年代中后期發現氫的同位素氘的聚變下限修正為1.2%M⊙（太陽質量的1.2%），因此在木星以上與紅矮星之間還正式存在一種天體叫做褐矮星。



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離地球最近的褐矮星是NASA的廣域紅外線巡天探測衛星（WISE）在2013年發現的Luhman 16（6.5光年）。這類天體發光極其暗淡，在可見光波段是難以探測其存在，但廣域紅外巡天衛星開闊了視野。
2、主序前星
這是太陽成為主序星前的最后一個階段，在原始行星盤塵埃尚未完全落入恒星前都被認為是原恒星，當然恒星風開始將周圍的塵埃帶驅離，恒星的吸積過程停止，太陽將正式成為主序星中的一員。



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主序星：對于太陽這樣的恒星，主序星階段就是以氫元素燃燒為主的階段，這也是恒星流體靜力平衡階段，因此在主序星階段運行是一顆恒星最穩定的階段。
在太陽的主序階段開始之前，其內核的氫元素聚變過程早已開始，但我們把太陽的內核的聚變過程放到主序星階段來介紹，方便理解。
1、太陽的燃料
上文我們介紹了褐矮星階段的氘聚變，這個階段能達到氘（2H）和鋰（7Li）的核聚變，但這并不能持續太久，因為在恒星元素中氘與鋰的比例很低，因此它最多只能持續數千萬到一億年！而太陽誕生于一片上一代恒星超新星爆發后的星云，星云中包含了多種元素，但對于太陽的主序星階段來說，能利用的也就是氫和氦元素而已，其它元素就沒有用了？并不是，它們是給氫元素聚變搭建平臺的！



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氫的同位素有三種，分別是：
1質子+1電子的氕
1質子+1中子+1電子的氘
1質子+2中子+1電子的氚
上文說明了氘的比例很低，而氚的比例更低，我們知道由于結合能的關系，氘和氚相對比較容易聚變，而ITER（國際熱核聚變實驗堆）正在努力實現的也是氘氚聚變，但太陽不行，因為那點誕生時遺留的氘和氚早已被耗盡，那么太陽的核聚變是如何展開的呢？
2、太陽的能量產生機制:質子反應鏈
質子反應鏈的第一步 兩個質子的氕反應生成氘，如上圖。真正的過程是這樣的，兩個質子首先聚變成氦-2，但這種元素極不穩定，會釋放一個正電子和中微子，變成1質子+1中子的氘。
但這個過程極其緩慢，假如太陽內部只有這兩個質子的話，也許要過上十億年才能發生這樣一次機會，為什么可能性會那么低？因為質子與質子之間的庫侖斥力會導致這幾乎沒有可能，那么是否沒有機會了呢？當然不會，因為現在太陽就在持續燃燒中！這是發生在微觀粒子之間的“量子隧穿效應”的結果！所以各位要努力了哦，量子力學告訴大家，不可能的事情也會變成可能哦！而且太陽內核極致高溫的區域有的是質子，這種機會發生仍然非常頻繁！
質子反應鏈的第二步 氘和氕反應生成氦-3，有了中子的中和，這個反應需要的結合能明顯降低，而且它釋放的能量比質子鏈的第一步氕氕聚變要高得多。如上圖：1質子+1中子的氘和1質子的氕克服庫倫斥力結合在一起，釋放出5.494MeV，這是太陽內核正在大量發生的過程！

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