发现了一部讲述主题明确、逻辑线清晰的宇宙科普类纪录片。发现世界,从了解宇宙开始。
我们都是宇宙的孩子,仰望星空之时犹如回到故乡。
从离我们最近的太阳讲起。
我们每天看到的日光,其实是一种星光。因为太阳就是一个恒星。
太阳很大:它内部可以容纳100万个地球;
可是它又很小:
几个恒星大小对比宇宙中每个恒星都是独特的:颜色各种各样、独自存在或成双成对。但是它们的诞生是一样的。
恒星的诞生
诞生于星云(stardust),万有引力的压缩使之形成高温球体
星云由尘埃和气体构成。尘埃云过于浓密,以至于长久以来科学家都无法观测其内部,直到2004年美国NASA发射了斯皮策(Spitzer)太空望远镜。
各种各样的星云要想形成一个新的恒星,需要氢气、万有引力和时间。
1.气体和尘埃开始聚集
由于万有引力,气体和尘埃开始聚集。万有引力将气体和尘埃吸入巨大的漩涡。在这个过程中,星云的体积被压缩,温度升高。
2.形成旋转碟状物
经过数十万年,万有引力的作用使得星云形成一个巨大的旋转碟状物,并且在其内部形成一个超级浓密、超级炽热的球体,巨大的气流从中心喷射而出。
旋转碟状物 内部超级浓密和炽热的球体 巨大的气流从中心喷射而出3.恒星诞生
经过万有引力50万年的持续吸引和压缩,年轻的恒星越来越小,越来越亮,越来越热,核心温度可以达到1500多万华氏度,就这样,一个新的恒星诞生了。
新的恒星诞生了恒星的青壮年时期
聚变产生的巨大能量与万有引力达成一种动态平衡
万有引力使恒星逐渐形成,但按原有趋势恒星应继续变小。是什么力量让恒星能够维持其大小?年轻的恒星形成后,可能持续绕少数十亿年,这需要大量的燃料,那么,这燃料从何而来?
爱因斯坦和他伟大的质能方程爱因斯坦质能方程式证明:原子内部的质量可以转化为能量!一定程度上说来,我们其实都是能量的浓缩体!真是令人惊讶!正是原子内部释放出来的能量使得恒星不断燃烧。
但是,这种能量如何才能释放出来呢?
还记得刚才提到的恒星内部的超高温度吗?本来每个氢原子自然地相互排斥,但内部的超高温度使得氢原子速度增加到无法避免地开始相互碰撞。氢原子的碰撞,创造出一种新的元素:氦。氢原子的质量略大于氦原子,碰撞的过程中损失了少量的质量,并转化为了能量。这就是恒星里不断发生的核聚变。
氢原子发生碰撞恒星其实就是一个巨大的氢弹。那为什么恒星没有被炸得四分五裂呢?正是因为万有引力与核聚变产生的能量之间实现了一种的动态平衡。万有引力想要把恒星压缩成碎片,核聚变又想让恒星分崩离析,这种力量的抗衡贯穿恒星的一生。
恒星 -> 白矮星
恒星由于燃料用尽,走向死亡
恒星就像人类一样,出生也意味着死亡,因为恒星的燃料总有用尽的一天。随着恒星内部的氢气越来越少,其核聚变越来越慢,整个恒星的万有引力开始占上风。恒星开始向内坍缩,核聚变也会开始反击,它会更努力地燃烧,以至于恒星的外层开始膨胀,这时恒星会变成一个红巨星。
红巨星在氢气燃烧殆尽的时候,恒星开始燃烧氦元素,将其聚变成为碳元素。在这个过程中,恒星喷射出一波一波的能量波,吹散了恒星的外层。恒星慢慢崩溃,最后只剩一颗极为炽热、致密的内核。
燃烧停止,红巨星转变为白矮星。恒星正式消亡。
白矮星白矮星体积不大,但是密度非常大。天文学家相信,白矮星的内部存在着一颗超大的纯碳晶体(Diamonds in the sky)。
纯碳晶体示意图恒星的另一种终结:超新星
某些恒星能够演变成为超新星,这次的死为下次的生
当恒星足够大时,氦燃料用完后,强大的万有引力可以让更大的元素聚合在一起,形成更重的元素——铁元素。铁元素是有毒的元素,因为铁元素的生成会在很短的时间宣告恒星的死亡。
恒星爆炸成为超新星铁元素会收缩,恒星外层向内坍缩,这会引发剧烈的爆炸。这是宇宙中最猛烈的一种爆炸。这种爆炸非常特别,因为它会炸的里外翻转。
爆炸恒星的爆炸还会留下残骸——中子星。中子星是一种非常奇特的物质,一种纯粹的核物质。在极度高温和爆炸的混乱中,更重的元素诞生了,如金、银、铂。爆炸会把这些新的元素喷射到宇宙里。那些星尘里,包含了构筑宇宙的基石,我们的生命之源。
大恒星的爆炸向宇宙播撒星尘,其中满是氢、碳、氧、硅、铁等生命所需的元素,有了这些元素,才能形成新的恒星、行星和我们。
毫不夸张地说,我们就是宇宙之子。是很久以前死去的恒星形成了我们。
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