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談到恆星大小的時候，小朋友可能會發現，不同恆星之間的大小差距非常之大。最小的中子星，直徑只有20公里到40公里，比北京的五環內大不多。大的恆星，比如已知的最大和最亮的恆星之一，獵戶座的參宿四這樣的超巨星，它直徑是太陽的650倍，大約是9億公里。 同樣是恆星，為什麼做「星」的差距就那麼大呢？ ... 這其實就涉及到恆星的分類了。科學家們通常根據恆星的物質組成，光譜，大小等將恆星進行分類。需要了解的是，恆星類別之間的界限並不是非常嚴格的，因為恆星的演變階段，最少是以百萬年為單位的，長的要以億年做單位，已經遠遠超過了人們的觀測能力。 在探討，我們先要搞清楚恆星為什麼會發光發熱，這和恆星分類是息息相關的。 一般認為，恆星是在星際物質擴散區域內密度較高的地區形成，這樣的地區分布著所謂的分子雲，是由70%多的氫和20%多的氦，再加上幾個百分點的重元素組成。 ...大麥哲倫雲的一個恆星形成區 在這樣的分子雲中形成的恆星，主要的組成物質是氫（元素表排名第一的H）那是不用多想的。位於恆星中心的氫，在恆星自身巨大引力的作用下，源源不斷的進行核聚變反應，從而產生了氦（元素表排名第二的He）。 核聚變聽說過嗎？就是現在核彈爆炸的基本原理。小朋友們知道核彈爆炸是什麼樣的吧？慢慢的強光和高熱啊。恆星的光和熱，就是這樣來的。 ...中國第一顆原子彈成功爆炸 恆星的核聚變是在恆星的中心進行的，從恆星的核心將能量（熱，光，電磁……）向外傳輸，經過漫長的路徑後到達恆星的表面，這個路徑上能量依次經過星核、氫殼層、輻射層、對流層、光球層、大氣層（日冕……），然後從表面輻射到外層空間。恆星一生中大部分時間都是在都是這樣「生活」的。 ...太陽類型恆星的剖面結構 這裡的「大部分時間」在科學界有一個定義，叫主序帶。恆星一生的90%都是在核心以高溫和高壓將氫聚變成氦的主序帶上，像這樣的恆星，稱為主序星，也叫矮星。我們的太陽公公就是一個典型的主序帶階段恆星——處在一個恆星的壯年時期。 恆星在主序帶上經歷的時間取決於它的燃料量和消耗燃料的速度，換言之就是恆星初始階段的光度和質量。對太陽來說，科學家測算它的壽命大約有一百億年。 不同質量的主序帶恆星，在耗盡核心供應的氫顏料之後，會演化出不同的形態。以太陽為例，大約50億年後，太陽的外層氣體將開始膨脹，太陽的最大半徑預計將變大到大約1個天文單位（地球到太陽的平均距離，接近1.5公里），是目前的250倍，然後冷卻形成紅巨星。 ...紅巨星和太陽（右上角）大小比較 質量超過0.4個太陽，同時小於9個太陽的恆星，基本都會進入紅巨星時代。質量超過9個太陽質量的大質量恆星會膨脹成為紅超巨星。 中質量（超過2.25個太陽質量）和大質量（超過9個太陽）的恆星，氫燃燒的程序會在環繞核心周圍的殼層進行，最後核心被壓縮至可以進行氦聚變，同時恆星的半徑逐漸縮小而且表面的溫度增加。更大的恆星，核心的區域會直接從氫聚變進入氦聚變。 當恆星逐漸縮小時，從這個表面輻射強度就會增加，創造出的輻射壓會將恆星上層的氣體殼層往外推送，形成行星狀星雲。如果外層的大氣已經被推出之後，殘餘的質量少於1.4太陽質量，恆星就會收縮到大約和地球一樣大的物體，稱為白矮星。 ...白矮星 在經歷非常漫長的時間之後，白矮星最後會暗淡至成為黑矮星。 質量少於0.4個太陽質量的恆星在主序帶階段被稱為紅矮星，紅矮星不會演化進入紅巨星，而是會直接成為白矮星。 質量超過9個太陽的大質量恆星，在收縮的過程中，會逐漸形成金屬星核。金屬星核有了足夠的大小（大於1.4倍太陽質量）而不再能支撐自身的質量時，會出現突然的坍塌。這種突然的坍縮產生的強烈激盪會造成恆星剩餘的部分爆炸成為超新星。 超新星爆炸會使這顆恆星的大部分物質都飛散出去，形成類似蟹狀星雲這種的雲氣。爆炸後的剩餘部分就是中子星。還有一種情況，是超大質量恆星在爆炸後（剩餘的質量必須大於4倍太陽質量）會形成黑洞。 ...蟹狀星雲 恆星在其一生中，包括直徑、溫度和其它特徵，在生命的不同階段都會變化。其中，主序星時代可以看做恆星蓬勃生長的幼、青、壯年時代；紅巨星、紅超巨星時代可以看做恆星的老年時代；白矮星、黑矮星、中子星、黑洞則意味著恆星生命的終結。 關於恆星，我們就探討這麼多了。接下來，我們會走進距離地球最近的恆星——太陽！

文章來源取自於：

每日頭條 https://kknews.cc/science/kke43l8.html

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