太阳是怎样形成的？

太阳自诞生到现在已过去五十亿年了．那么太阳是如何形成的呢?
在宇宙中,
存在着许多星际弥漫物质．密度较大的地方就象一团团云块,
因此被称为星际云．太阳就是由星际云形成的．在星际云中,
由于万有引力的作用,
它要发生收缩,
同时,
分子和原子的热运动会产生膨胀压力．在质量较大、温度不太高的情况下,
万有引力大于膨胀压力,
于是星际云在自吸作用下收缩．起初,
星际云收缩很快．由于引力势能转化为热运动的动能,
温度升高．当密度达到每立方米10-9
克时,
云内出现涡流,
因而出现自转．同时周围物质仍不断向中心聚集．
　　随着太阳的不断增大,
中心温度和密度不断增加,
并通过对流方式把能量传出来．当中心温度达到一万度,
表面温度二、三千度时,
就发出红光、形成原始太阳．太阳刚成为一颗恒星,
体积比现在大得多,
辐射的总能量也大几倍．太阳成为恒星后收缩过程变慢,
当中心温度达一千多万度时,
太阳中就开始发生强烈的聚变反应,
释放出巨大的能量．由于温度极高,
膨胀压力与万有引力达到平衡,
这时太阳就达到了稳定阶段．现在太阳就处在稳定阶段的中期．
奇妙的氢
　　翻开元素周期表,
首先映入你眼帘的是第一号元素——氢．它是自然界中最简单、最轻的元素,
仅由一个质子和一个电子构成．它在自然界中的含量极为丰富．我们生活的地球不到三分之一的陆地,
其它地方都是海洋和冰川．构成人体的物质绝大部分是水,
而一个水分子是两个氢原子和一个氧原子构成,
地球上的植物都是碳氢化合物．没有氢,
地球上就不会有生命．
　　然而这个氢元素却有点怪,
它是第一周期第一族元素,
与它同族的是锂、钠、钾、铷、铯等,
而它们都是金属．唯独氢是非金属,
因为不论是氢气、液氢和固态氢的分子结构中,
都没有自由电子,
不能导电,
因而是绝缘体,
所以大家都认为氢是非金属元素．但是第一族元素中为什么会有这么个例外呢?
这个问题引起了科学家们的极大兴趣．他们这样想:
对一般的气体施加压力,
气体变为液体,
再加压力,
液体便变为固体．那么对固态氢继续加压,
它是不是会变成金属氢呢?
从1935
年起,
国外科学家们便着手研究这一问题．理论计算的金属氢的密度为0.562
克／厘米3,
而固体氢的密度为0.089
克／厘米3,
液氢密度为0.071
克／厘米3．因此金属氢比固氢和液氢的密度大得多．这样,
要加上极高的压力才有可能使固氢变为金属氢．近年来,
美国、苏联、日本等国还在实验室进行高压实验,
发现氢确实有转向金属氢的现象．
　　氢还有两个同胞兄弟氘和氚,
分别用D
和T
表示．D
核中有一个质子和一个中子,
T
核中有一个质子和两个中子．D
是核聚变的重要原料．

在群星之间,并不是空无一物,而是布满了物质,是气体,尘埃或两者的混合物.其中一种低温,不发光的星际尘云,相信是形成恒星的基本材料.
这些黑暗的星际尘云温度很低,约为摄氏-260至-160之间.天文学家发现这类物质如果没有什麼外力的话,这些星际尘云就如天上的云朵,在太空中天长地久的飘著.但是如果有些事情发生,例如邻近有颗超新星爆炸,产生的震波通过星际尘云时,会把它压缩,而使星际尘云的密度增加到可以靠本身的重力持续收缩.这种靠本身重力使体积越缩越小的过程,称为”重力溃缩”.也有一些其他的外力,如银河间的磁力或尘云间的碰撞,也可能使星际云产生重力溃缩.
大约在五十亿年前,一个称为”原始太阳星云”的星际尘云,开始重力溃缩.体积越缩越小,核心的温度也越来越高,密度也越来越大.当体积缩小百万倍后,成为一颗原始恒星,核心区域温度也升高而趋近於摄氏一千万度左右.当这个原始恒星或胎星的核心区域温度高逹一千万度时,触发了氢融合反应时,也就是氢弹爆炸的反应.此时,一颗叫太阳的恒星便诞生了.
经过一连串的核反应,会消耗掉四个氢核,形成一个氦核,而损失了一点点的质量.依据爱因斯坦质量和能量互换的方程式E=MC^2,损失的质量转化为光和热辐射出去,经过一路的碰撞,吸收再发射的过程,最后光和热传到太阳表面,再辐射到太空中一去不返,这也就是我们所看到的太阳辐射.当太阳中心区域氢融合反应产生的能量传到表面时,大部份以可见光的形式辐射到太空.
在五十忆年前刚形成的太阳并不稳定,体积缩胀不定.收缩的重力遭到热膨胀压力的阻挡,有时热膨胀力扬头,超过了重力,恒星大气因此膨胀.但是一膨胀,温度就跟著下降.膨胀过头,导致温度过低,使热膨胀压力挡不住重力,则恒星大气开始收缩.同样的,一收缩,温度就跟著上升,收缩过头,导致温度过高,又使热膨胀压力超过重力,
恒星大气又开始膨胀.
这种膨胀,收缩的过程反覆发生,加上周围还笼罩在云气中,因此亮度变化很不规则.但是胀缩的程度慢慢缩小,最后热膨胀力和收缩力达到平衡,进入稳定期.此时,太阳是一颗黄色的恒星,差不多就像我们现在看到的一样.
太阳进入稳定期后,相当稳定的发出光和热,可以持续一百亿年之久.这期间占太阳一生中的90%,天文学家特称为”主序星”时期.太阳成为一颗黄色主序星,至今己有五十亿年,再过五十亿年,太阳度过一生的黄金岁月后,将进入晚年.
有足够长的稳定期,对行星上的生命发生非常重要.以地球的经验来说,地球太约和太阳同时形成,将近十亿年后才出现生命,经过四十多亿年后,才发展出高等智慧的生物.因此,天文学家要找外星生命,只对生存期超过四十亿的恒星有兴趣.

太阳系是四十六亿年前伴随着太阳的形成而形成的。太阳星云由于自身引力的作用而逐渐凝聚，渐渐形成了一个由多个天体按一定规律排列组成的天体系统。太阳系的成员包括一颗恒星、九大行星、至少六十三颗卫星、约一百万颗小行星、无数的彗星和星际物质等。太阳是银河系中一颗普通的恒星。根据恒星演化理论，太阳与其他大多数恒星一样，是从一团星际气体云中诞成的。这团气体云存在于约四十六亿年前，位于银河系的盘状结构中，离中心约25亿亿公里。其体积约为现在太阳的500万倍，主要成份是氢分子。这就是“太阳星云”。经历四十多万年的收缩凝聚，星云中心诞生了一颗恒星，它就是太阳。在太阳形成以后不久，残存在太阳周围的一些气体和尘埃，形成了围绕太阳旋转的行星和诸多小行星和彗星等其他太阳系天体，包括的地球和月亮。
太阳系九大行星与太阳的位置排列图。从左到右分别是太阳、水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星。
太阳在浩瀚的宇宙中谈不上有什么特殊性。组成银河系的有大约两千亿颗恒星，而太阳只是其中中等大小的一颗。太阳已的年龄有五十亿岁，正处在它一生中的中年时期。作为太阳系的中心，地球上所有生物的生长都直接或间接地需要它所提供的光和热。太阳内核的温度高达摄氏一千五百万度，在那儿发生着氢-氦核聚变反应。核聚变反应每秒钟要消耗掉约五百万吨的物质，并转换成能量以光子的形式释放出来。这些光子从太阳中心到达太阳表面要花一百多万年。光子从太阳中心出发后先要经过辐射带，沿途在与原子微粒的碰撞丢失能量。随后要经过对流带，光子的能量被炽热的气体吸收，气体在对流中向表面传递能量。到达对流带边缘后，光子已经冷却到五千五百摄氏度了。我们所能直接看到的是位于太阳表面的光球层。光球层比较活跃，温度约为摄氏六千多度，属于比较“凉爽”部分。光球层上有一个个起伏的对流单元“米粒”。每个米粒的直径在一千六百公里左右，它们是一个个从太阳内部升上来的热气流的顶问。就是在不断的对流活动中，太阳每秒钟向宇宙空间释放着相当于一千亿个百万吨级核弹的能量。

太阳是如何形成的？