[太阳系] 恒星的代表

  每本天文书上都会明白不过地告诉你,太阳系的中心天体——太阳,是银河系里的一颗普普通通的恒星.在难以计数的那么多恒星当中,太阳是离我们最近的一颗,因此,天文学家们往往这样叙述太阳与恒星之间的对比关系:恒星的类型各式各样,但它们都是非常遥远的太阳,毫无例外;近在"咫尺"的太阳则是最普通的恒星,是遥远的恒星的代表.


  质量、直径、温度等,是恒星最重要的部分物理要素.由于质量等的不同,恒星的物理特性也就不同,它们的内部结构、演化途径等也都会有很大差异.这些基本要素在恒星物理学的研究中具有特别重要的意义.


  从目前我们所知道的太阳情况来看,无论是它的直径、质量、光度、温度以及光谱类型等各个方面,可说是基本上都处在"比上不足,比下有余"


  的中等位置上.从太阳在赫罗图上所占位置来看,它是在所谓"主星序"的中段,表明它是颗"黄矮星",正处在一生中"精力"比较充沛的壮年时期.


  太阳的直径约139.2万公里,质量是2000亿亿亿吨,在表达其他恒星的直径和质量等的时候,为简便和便于比较起见,往往说它的直径和质量是多少个太阳直径和质量.


  我们且来看看,太阳的一些主要物理要素在恒星中间是怎么个情况.


  直径:当前已知的最大恒星,其直径大体上是太阳直径的2000倍,如果这么个庞然大物占据着我们太阳位置的话,不但地球、火星都会被它"吞掉",就连木星在它"肚子"里转动起来也是绰绰有余;中子星是已知直径最小的恒星,直径约10公里,为太阳的10多万分之一.


  质量:恒星的质量大体上都在百分之几个太阳质量到120个太阳质量之间,而多数恒星则在0.1~10个太阳质量之间.以太阳为代表的黄矮星的质量在0.1~20个太阳质量之间.


  光度:恒星的真正亮度——光度(而不是看起来的亮度)相差甚大,约在1/300万到50万倍太阳光度之间;黄矮星的光度约在太阳光度的万分之一到10000倍之间.


  正是从这些物理要素等出发,太阳都在毫不显眼、毫无特殊可言的中等地位,称它为普普通通的恒星,并不是没有道理的.


  近些年来,观测工具和手段的日益发展以及研究工作的更加深入,使得天文学家们感到一向被认为是普通恒星、黄矮星型恒星中的典型星——太阳,似乎并不普通,也不典型,而是存在着某些与众不同的特色.


  黄矮星的质量一般都比较小,而其代表——太阳却不像与它同类型的多数黄矮星那么小.这使人怀疑太阳是否能算是黄矮星的最恰当代表,它代表得了吗?由于质量上的差异,太阳的好些物理性质就会与以它为代表的太阳型恒星存在好多差别,甚至重大差别.除了我们将要在下面讲到的一些差别外,也许还有些更有说服力的特征尚未被发现.有人估计,也许会有那么一天,太阳的太阳型恒量代表的资格将正式被取消.


  恒星的亮度或多或少都会有点变化,对于太阳型恒星来说,这种变化大致是1%~2%,变化周期为几个小时.太阳的情况怎么样呢?精确的观测证实,太阳亮度的变化幅度比o.15%还小,只及应有的1/10,而变化的周期却长了好几十倍.太阳的表现显然与其他太阳型恒星有点格格不入.


  恒星的自转速度是个重要的物理量,科学家们实测了好些黄矮星的自转速度,所得到的结果与理论预测是一致的,即:处于"青壮年"时期的恒星,比起"老年"恒星来,其自转速度要大得多.太阳的年龄约50亿年,这类恒星的表面自转速度应该是5公里/秒上下,而太阳只有约2公里/秒,显然是低了不少.


  一般情况是这样的:恒星的活动性与其自转速度有着密切关系,自转速度越快,其活动性就越强.所谓恒星的活动性,自然包括星冕、色球、耀斑、黑子以及星风等.太阳在其同类型恒星中,是一颗比较稳定和极其宁静的星球,这与它的自转速度特别低有关.


  太阳类型的恒星大气中,都有一层被称为色球层的特殊区域.色球层一般都比较活跃,许多活动现象都与它有关系,因此,天文学家们很重视对它的研究.色球层的活动与太阳活动一样,有周期性.对太阳来说,活动周期平均是11年多点;而那些太阳型恒星的活动周期要短些,大致为8~10年.


  为什么它们会短些呢?令人捉摸不透.


  这就是说,太阳名义上是黄矮星类型恒星中的典型,而且被看作其代表,但实际上,随着对它认识的深化,越来越发现它与太阳型恒星之间存在重大的差异.它还能算是普通恒星吗?令人怀疑.


  太阳周围有个庞大的天体系统,光是已发现了的大行星就有9颗.太阳周围的一定范围内,有个所谓的"生态圈",意思是说,在太阳生态圈内的行星上,才有条件产生和发展生命.太阳生态圈内有两颗行星,它们就是地球和火星.地球上生命的产生和繁衍、人类文明的建立,决非偶然,而是与太阳提供的条件和地球所拥有的条件分不开的.把这些条件看作是地球和人类所独有的,这并不过分.而太阳所给予的条件应该看成是与它的某些特殊


  性质有关.


  从这个角度看太阳型恒星中的其他恒星,是否也具备某些特殊性质,而能为其周围的行星提供生命生存和发展所需的环境和条件呢?


  许多人认为,并不是只有太阳系内才有生命,并不是只有地球上才有智慧生命,银河系中那此与太阳相似的恒星周围,不仅存在着行星,也存在着处于各种不同发展阶段的生命,包括智慧生命.当然也有持反对观点的,至今仍没有找到地外生命存在的证据,表明包括黄矮星在内的多数恒星的性质只是一般,不像我们太阳那样特殊.这又一次证听太阳并不是一颗普通恒星.


  那么,我们的太阳究竟是颗什么样的恒星呢?是颗最普通不过的恒星,还是颗特殊恒星?还是两者兼而有之呢?从目前情况来看,太阳似乎越来越不像是颗普通恒星,表现出越来越多的特殊性,但它究竟会跑得多远?特殊到什么程度?天文学家们正密切注意着这类一时还无法解答的问题,寄希望于将来.


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