流浪地球科学背景，太阳在50亿年后真的会终结？恒星为何会死亡？
流浪地球科学背景，太阳在50亿年后真的会终结？恒星为何会死亡？
在上一世纪里，天文学家了解到当恒星死亡时，它们可依照质量被区分为两个截然不同的族群。那些诞生时超过八倍太阳质量的巨大恒星，临死时会突然爆炸而成为超新星。其他类似太阳般较普通的恒星则苟延残喘，它们不会爆炸，而是在来日不多的余年里，像汽油将尽的 汽车 引擎般，断断续续地燃烧它们的燃料。
打开百度APP看高清图片
恒星一生的能量来源，几乎都来自中心的核反应，过程中会耗尽所有可用的氢，然后是氦。当核燃烧向外进行到核心周边壳层的新物质时，恒星会膨胀成所谓的红巨星。当壳层中的氢也燃烧殆尽，恒星便开始融合氦。在这个过程中，恒星变得极不稳定。深层的扰动，结合辐射压与其他作用力，将胀大而松散的表层高高举起，向外抛入太空中，创造出行星状星云。
自18世纪至今，天文学家已拍摄并且记录了大约1500个行星状星云。在我们的星系里，可能另有一万个行星状星云，潜藏在致密且厚重的尘埃云气底下。银河系中，虽然每隔几世纪有一颗超新星爆发，但每年都有一朵新的行星状星云形成，并有上百朵老旧星云消褪隐遁。超新星或许较为明亮耀眼，但其残骸翻腾无序，欠缺如同行星状星云般的对称与复杂。
猫眼星云（NGC6543）是星系中最诡异的行星状星云之一。它距离太阳约3000光年，是一个多重层次、多重色彩的气体云。这类星云与行星并无关联，此名词纯粹是个 历史 的错误。它们是一般体型的恒星死后，缓慢舒展开来的遗体。我们的太阳将会以相似的方式，结束自己的生命。猫眼的揪扭复杂，一如1994年哈伯太空望远镜所见，使天文学家为了解释它而疲于奔命。
从美国华盛顿大学的天文系大楼，很容易就可以看见吹玻璃大师奇胡立（Dale Chihuly）的铸造工厂。奇胡立是位著名的玻璃雕塑家，他晶亮流畅的作品常让人联想到活跃的海底生物。当这些雕塑在暗室中投以强光照射，光线穿梭流转于刚硬的玻璃间，将使它们更显栩栩如生。黄色的水母与红色的章鱼，在钴蓝的水域中喷射前进；海底丛丛的海藻随着潮水摇曳生姿；一对泛着粉彩光泽的扇贝，像情侣般相互拥抱着。
对天文学家而言，奇胡立的作品具有另一层次的共鸣；很少有其他的人类创作，可以如此神似「行星状星云」这种天体构造绚丽夺目的光辉。燃料即将耗尽的恒星由内部将它们照亮，炽热的原子和离子散发出耀眼的色彩。这些云气在漆黑宇宙的衬托下，看来生气勃勃，研究人员因而为它们取了蚂蚁、海星双胞胎和猫眼等名字。哈伯太空望远镜观测到的这些天体，往往是最扣人心弦的太空影像。
两个世纪前，英国天文学家赫雪尔（William Herschel）将此类云气命名（更恰当地说，应是误判）为行星状星云。他是位星云的天才发现者。这些模糊不清的云状物，只有透过望远镜才看得到，其中许多具有隐约可见的圆形，让赫雪尔想到他自己所发现的那颗绿色行星—天王星。他认为那些云气很可能是环绕在年轻恒星周边，正在形成的行星系统。这个名字从此流传下来，即使事实真相刚好相反：这类星云是由濒死恒星所崩落的气体构成的。它所代表的不是我们的过去，而是我们的未来与命运。大约再过50亿年，太阳就将在行星状星云优雅而精致的狂暴之中，步下宇宙的舞台。
虫星云（NGC 6302）的中心恒星是已知最热的天体之一。包围着中心恒星的，是致密而满布灰尘、富含碳元素的环面（图之右上）。
正如同所有伟大的艺术品般，行星状星云并不仅仅是令我们目眩神迷而已。这些星云促使我们怀疑自己对此世界的认知，尤其是对于描述恒星生命故事的物理，也就是恒星演化理论，提出了莫大的挑战。这是一门成熟且似乎已经发展完善的科学理论，同时也是我们了解宇宙的基础理论之一。但它在解释哈伯影像中明显的复杂图案时，却遭遇上了麻烦。假如恒星生来就是圆的，活着的时候是圆的，死时也是圆的，那它们如何创造出类似蚂蚁、海星和猫眼等如此复杂而精致的图案呢？
