太陽黑子成因與太陽系歸宿

恆星的來源有兩個方向，一是由原始星雲渦直接形成，二是由行星成長形成（如某些孤立恆星）。由行星成長形成的恆星具有最小的半徑Rs，它既是行星的最大半徑邊界又是恆星的最小半徑邊界。由原始星雲直接形成的恆星，其半徑一般都大於Rs。下面以太陽為例來討論。

太陽內部結構如圖4-3所示。和地球一樣，太陽內部的自激發區和光子電子氣區共同構成了一個自循環系統。自激發區釋放出的大量光子，一部分進入內部參與自循環，一部分透過對流區輻射出去，形成太陽的輻射能。

根據自循環系統運行原理，參與核聚變（熱核反應）的質子（氫）是不斷產生出來的，而且隨著太陽的成長，這種產生機制會越來越強。因此，「隨著熱核反應的持續進行太陽體內的氫會越來越少」的觀念是錯誤的。

圖4-3 太陽結構模型

1. 太陽黑子成因

隨著自循環系統不斷生成各種物質，太陽半徑也同步增大，太陽自激發區外側的溫度不斷增高、壓力不斷增大，使該區域流體態原子的場域半徑越來越小，最終原子核之間通過直接相互作用連接在一起形成分子，更多的原子通過這種方式凝聚在一起，形成一個立體結構的超級分子晶體，稱作超分子體。

根據我們對太陽黑子的觀測資料，系統相對論推測，太陽黑子就是在太陽內部自激發區的外側形成的超分子體。這些超分子體在液態物質環流的推動下到達太陽表面後，它們阻斷了下面的對流向上加熱表面，這就是我們觀察到的太陽黑子；由於這些超分子體中部較厚邊沿較薄，而呈現為中央很黑的「本影」和外側較暗的「半影」；當超分子體漂移到環流推力較弱的區域時，超分子體又沉入太陽體內，這時太陽黑子也就消失了。

由此可見，關於太陽黑子的成因，目前還處於爭論之中的「核廢料說」、「磁凍結說」、「熱氣漩說」等觀點都是不正確的。

2. 地球的歸宿

對於地球的研究，人們把主要精力放在了地球的起源、結構、運行等方面，而對地球未來的研究相對較少。

毫無疑問，在太陽引力場中，八大行星公轉軌道均位於它們的靜止斥力區，否則，這些行星的運行將是不穩定的。然而，隨著太陽自循環系統的持續運行，太陽物質量不斷增大、引力場也同步增強，行星公轉的靜止軌道半徑隨之不斷增大。當水星、金星的靜止軌道半徑依次超過它們的公轉軌道時，它們處於太陽引力場的靜止引力區之中，開始沿螺旋軌道運行，最終墜入太陽。

接下來就輪到地球了，如圖4-4所示。當地球外面的太陽引力場強超過地球表面場強時，地球開始處於靜止引力區之中，我們將看到這樣一幅場景：

地球開始脫離原公轉軌道，沿螺旋軌道下降，地球表面的附著物被太陽吸走；隨著地表越來越多的物質被吸走，地球逐漸變小、表面溫度也越來越高；最終地球化為灰燼，被太陽吸入體內。這就是地球的歸宿。

不過，生存在地球上的我們人類不用為此擔心。因為在地球墜入太陽之前，我們早已掌握了真空能技術，並建造了真空能宇宙飛船，而移居到其它適合人類居住的星球了。

那麼，反觀地球人的來源，是否也是如此呢？

圖4-4 地球的歸宿

3. 耀斑、日珥與恆星大爆炸

如1節所述，隨著太陽的不斷成長，超分子體也在不斷成長和增多，進而在太陽自激發區外側形成一個緻密的超分子殼層，從而阻斷了自激發區生成物質外溢。於是，殼層內部的溫度壓力不斷增大，當內部壓力超過殼層承受能力時，殼層最薄弱區域率先被熔透，自激發區物質噴涌而出，高溫高壓沖向表面，並在表面形成一個高溫區，天文學上稱之為「耀斑」。其中有些「耀斑」區域內的高溫高壓物質會衝出太陽表面，形成「日珥」。

伴隨著「耀斑」、「日珥」現象，一些碎裂的超分子殼體漂浮到太陽表面形成「太陽黑子」。由於這些超分子殼體密度較大，最終又會沉到超分子殼層區域。當自激發區壓力完全釋放時，碎裂的超分子殼體再次凝聚成一個緻密的超分子殼層。這時太陽又回歸平靜。

當內部壓力再次撐破超分子殼層時，又形成一次「耀斑」、「日珥」、「太陽黑子」的集中爆發。周而復始，形成太陽大約11年的爆發周期。

隨著太陽的持續成長，自激發區半徑不斷增大，超分子殼層不斷向表面移動。當超分子殼層到達太陽表面後，太陽向外輻射變得非常微弱。現代天文學認為，這時恆星已開始冷卻（即恆星進入晚期）；系統相對論認為，這時恆星內部壓力會不斷增大，最終發生恆星大爆炸。如圖4-5所示。關於恆星大爆炸的詳細過程，將在後續章節分類討論。

圖4-5 恆星大爆炸原理

上述發生大爆炸的恆星，是指原始星雲完全形成恆星後，恆星又經歷了較長時間的演化，才開始形成超分子殼層，並最終發生恆星大爆炸，如太陽。這類恆星大爆炸又稱作類太陽恆星大爆炸。

這類恆星的共同特點是，原始星雲完全形成恆星時質量都較小，質量越小的恆星其演化周期越長；但發生大爆炸時，這類恆星都具有基本相同的物質總量Es，因此Es又稱作類太陽恆星物質量邊界。

值得一提的是，伴隨著恆星大爆炸，一方面，作為恆星的太陽終結了，但太陽的生命旅程並沒有因此結束，而是開啟了一個嶄新的演化旅程（詳見下一篇）；另一方面，那些未被恆星吞噬的行星，會在更大軌道半徑上作環繞運行。