牧籟

太陽每天東升西落,我們早已習以為常,然而,它與大大小小的行星、衛星和其他小型天體組成了太陽系,這可能是整個宇宙中最為奇特的地方。單憑它孕育了像我們人類這樣的智慧生命,就可以斷定它非比尋常。一個恒星系統要想成為生命的搖籃,可不是一件容易的事!現在,讓我們來一場太陽系漫游,了解它的特別之處。
46億年前,太陽還不存在,太陽系只是一片混沌的星云,這里是上一代恒星的葬身之地。龐大而短命的藍巨星在臨死前燃盡最后的物質,發生猛烈的自爆,也就是超新星爆發,將自己的殘骸向周圍拋散,成為星云。
多顆恒星的超新星爆炸產生的沖擊波不斷震蕩著星云,像掃帚般掃過沙粒,把稀疏的氣體和塵埃掃到了一起。星云聚集到一定程度后,原本微弱的引力變得明顯起來,星云逐漸向內坍縮,產生一個小的核心,其中的物質熾熱又密集,足以引發核聚變,開始向外拋射光和熱。原始的太陽就這樣在上一代恒星的死亡中誕生了。
與此同時,剩余的物質在原始太陽外圍形成了漩渦般的圓盤,它是太陽系的雛形,被稱為“原行星盤”。原行星盤的氣體和塵埃不斷碰撞,因帶電而相互吸引,這個現象就叫做“吸積”。這產生了許許多多小塊的巖石、冰塊,大約經過100萬年,塊狀物越來越大,形成小行星,然后繼續成長,最后成為完整的行星。引力把這些行星鎖定在圍繞著太陽的軌道上,它們就是今天的八大行星。

超新星爆發產生的壯麗星云
太陽是宇宙中第三代恒星,在接下來的漫長歲月中,它將繼續燃燒自己,把能量灑向整個太陽系。
我們早已習慣了天上只有一個太陽的景象,但宇宙中的恒星其實大多是兩顆甚至三顆互相圍繞對方旋轉的,這被稱為雙星系統或三星系統。在這樣的環境里,行星會被多顆恒星的引力東拉拉、西扯扯,很容易四分五裂,無法變成像地球這樣的巖石行星。


太陽系卻是罕見的孤星系統,地球能平穩地繞著唯一的太陽公轉,受到的陽光照射也比較穩定,為生命提供了較為安全、舒適的生存環境。
在你的印象里,太陽系像個大圓盤,行星在圓盤上井然有序地旋轉。不過,如果從太陽系之外的地方觀察,你會大吃一驚:太陽不是靜止不動的,它正以每秒220千米的高速螺旋前進,行星、小行星、彗星等天體則一邊追著太陽一邊公轉,在銀河里劃出一道道復雜的螺旋線。原來,地球會繞太陽公轉,太陽系也會繞銀河系中心公轉,它完成一圈公轉大約需要2.25億年。












在沒有燈光污染的夜空中,我們能看到一條由無數星星匯成的光帶,如長河般流向地平線的盡頭,它就是我們熟知的銀河。銀河其實不是條狀,而是漩渦狀,只是因為我們的太陽系就身處這個漩渦當中,所以我們看不見它的全貌。
銀河系是一個直徑超過12萬光年的棒旋星系,超過1000億顆恒星居住于此,太陽系就位于銀河系最小的旋臂——獵戶臂上,離銀河系中心約2.7萬光年之遠。如果把銀河系縮到地球那么大,太陽系則比地球上的一塊披薩還要小。
浩瀚的銀河像一座無比繁華的超級城市,太陽系是城市里的一個小家庭,實在太微不足道了。 但太陽系可不普通,它擁有全銀河系最獨一無二的事物——生命。生命之所以能在地球上存在,一個很重要的原因就是太陽把家安在了“城鄉結合部”。
銀河系的“市中心”燈火通明,大量恒星緊密地挨在一起;如果把太陽系搬到這片地方,不僅地球生命會被多顆恒星發出的高能宇宙射線摧毀,其他的行星也難逃被引力撕碎的厄運,甚至會被黑洞吞噬。
最偏遠的“郊區”則非常冷清,只有一些老年恒星組成的球狀星團零散分布,它們已沒什么熱量和光度;即便有新的恒星產生,它們也沒有足夠的能量和材料來制造生命所需的復雜元素。
太陽系則非常幸運,所在的區域不擁擠也不偏僻,不僅能避開宇宙射線的頻繁攻擊,又能獲取豐富的元素,是最適合生命誕生和成長的宜居帶。
體積、質量非常大的恒星溫度高、核聚變速度快,就像一個闊綽的“暴發戶”,花錢大手大腳,很快就把自己的錢花光了,從而走向末路,最短的只能存活幾百萬年。太陽這樣較小的恒星則是勤儉節約的窮人,會緩慢地釋放能量,壽命可達上百億年。比太陽還小的紅矮星就更是“一毛不拔”了,壽命有上千億年,宇宙目前才度過了約138億年,我們還沒找到過衰老的紅矮星。
現在,45.6億歲的太陽正值壯年,大約50~60億年后,它會步入老年,用于核聚變的氫元素幾乎消耗殆盡,那時它不再是溫和的地球之母,而變成了更明亮、外層急劇膨脹的“暴脾氣”紅巨星。再過20~30億年,太陽將膨脹到今天的300倍左右,地球的水分被完全烤干,變成一顆死亡星球,最終水星、金星、地球都會被太陽吞噬。
太陽不會發生超新星爆發,它的外層在膨脹后會逐漸解離,只剩一個致密的小核心,這時的太陽已變成白矮星,它將緩慢消耗殘余的能量,最終可能變成一顆不發光也不發熱的黑矮星。
人類不僅了解了太陽系的故事,還能將目光延伸至銀河系乃至銀河系之外,但實際上,壯麗的星際景象絕大多數來源于各種天文望遠鏡、宇宙探測器的觀測和科學理論的預測,再加上人類自己的想象。目前最快的載人航天器速度約為每小時40000千米,但由于受到太陽引力的牽引,它會朝太陽的方向拐去,要等它艱難地脫離太陽系,已經是成百上千年之后的事了,何況飛船能攜帶的燃料、食物等物資十分有限,無法飛那么久。
不過,好奇心強烈的人類永遠不會止步,未來如果能制造出可供人類世代生活的巨型核動力飛船、離子推進飛船等,或者借助其他星球的引力,引發引力彈弓效應,還是有走出太陽系家園的可能。到那時,朝新家園進發的人類又將書寫全新的星際史詩。