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太陽大得驚人!它的質量比銀河系約2000億顆恒星中75%的恒星都大
太陽實在大得驚人!它的質量放在銀河系大約2000億顆恒星中,排名也非常靠前,至少比其中75%的恒星都要大。
太陽質量高達2000億億億噸(2×10^27噸),是地球質量的33萬倍,是木星質量的1000倍,占太陽系所有物質總質量的99.8%,是太陽系這個恒星系統的主宰。
銀河系中估計有1000億到4000億顆恒星,太陽就是其中一員。這些恒星中有的比太陽大,有的比太陽小,根據科學家長期的觀測,人們已經摸清了銀河系中不同質量等級的恒星的分布情況。
科學家發現,質量不同的恒星,其所發出的光的光譜也不同,而這些光譜主要有M、K、G、F、A、B、O這7種類型。如圖所示,不同的光譜類型分別對應著不同的恒星表面溫度。
(圖片中的溫度數據僅供參考)
一顆恒星一生要經歷四大階段,首先是處于萌芽時期的原恒星階段,其次就是處于壯年時期的主序星階段,然后就是處于老年時期的紅巨星階段,最后恒星將演變成白矮星、中子星和黑洞這三個致密星中的一種,從而結束自己的一生。
恒星一生中大部分時間都處于主序星階段,銀河系中的恒星絕大部分都處于主序星階段,比如太陽的壽命大約100億年,它已經在這個階段上待了50多億年了,未來還將持續燃燒數十億年才會完全變為紅巨星。
對于主序星階段的恒星,科學家根據光譜的不同,將它們分為了紅矮星(M、K型光譜)、黃矮星(G、F型光譜)、藍矮星(O、B、A型光譜)這三大類型。此外, K型光譜的恒星也被單獨叫做橙矮星。至于白矮星、黑矮星和褐矮星,雖然也叫作矮星,但并不屬于主序星。
比鄰星就是離我們最近的紅矮星,距離我們僅4.2光年;太陽則是一顆黃矮星;天空中十分明亮的天狼星A則是藍矮星,它是夜空中用肉眼能看見的恒星中最亮的一顆。
觀測數據顯示,紅矮星的質量大約介于0.08~0.8個太陽質量之間,占銀河系恒星總數量的75%以上;黃矮星質量大約介于0.8~2.0個太陽質量之間,占銀河系恒星總數量的5%以上;其它質量在太陽兩倍以上的恒星僅占銀河系恒星總數的很小一部分。太陽作為一顆黃矮星,它的質量必然比銀河系中75%的恒星大。
太陽的質量雖然比銀河系中75%的恒星的質量都大,但單從質量大小來說,太陽大概處于中等位置,因為宇宙中質量最大的恒星是太陽的200多倍,而質量最小的恒星大約是太陽質量的8%。
恒星依靠核聚變發光,核聚變的劇烈程度與質量大小有關,質量越大引力越大,引力越大恒星核心處的溫度和壓力也越高。對于處于主序星階段的恒星,質量越大,不僅表面溫度和光度更高,恒星的核聚變反應也越劇烈,而反應越劇烈其壽命也就越短。
宇宙已經誕生了138億年,銀河系的形成時間估計也有100多億年,這樣看來,銀河系中紅矮星的數量占比最大,與它的壽命特別長也有很大關系。根據科學家的計算,一顆較小質量的紅矮星的壽命可以高達上千億年甚至上萬億年。
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