通俗天文學

第9部分 (第3/4頁)

備，並把氫轉變為氦。現在人們對恆星演化的知識逐漸完善，並勾勒出太陽的生命歷程。

幼年階段，原始星雲在自身引力作用下不斷收縮，密度不斷增大，溫度不斷升高。歷時數千萬年形成原始太陽。

青年階段，太陽位於非常穩定的主星序（參看“恆星”一編），按照觀測得到的氫和氦的丰度估計，太陽還可以生存５０億年之久。今天的太陽正處在它的鼎盛時期。

中年階段，約持續１０億年時間。當熱核反應的燃燒圈接近一半太陽半徑時，將會難以支援太陽自身的巨大引力，中心將會塌縮，這個塌縮過程中所釋放的巨大能量使太陽的外部大幅膨脹，這時的太陽體積很大、密度很小、表面亮度很強，演化為一顆紅巨星。太陽直徑將擴大到現在的２５０倍，連地球都將被吞沒。

老年階段，太陽轉變為一顆脈動變星，終於，內部核能耗盡，整體發生坍塌，內部被壓縮成一個密度很高的核心，冷卻後形成一顆白矮星，並長久地留在宇宙中。

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地球

既然我們所居住的這球體是行星之一，那麼即使它沒有別的值得我們注意的地方，也該要描述一下它在天體中的地位了。雖然它跟宇宙間大天體比起來，甚至跟我們太陽系的大行星比起來，它只是微不足道的一員，可是在它自己的系統中卻還是最大的一個。至於它是人類的家園——這一點我們更不用說了。

地球是什麼？我們可以先下一個廣泛的定義，說它是一個物質的球體，約有１萬多千米的直徑，由於其各部分的互相吸引而聯成一體。我們都知道它並非嚴格的球形，它的赤道部分稍微鼓起來一些。因為它表面的不平，於是確定它的準確的大小與形狀也就比較困難。幸好人造衛星技術的進展幫助人們解決了這個難題。

關於地球形狀及大小的結論可概括如下：

極直徑１２　７１３．６千米

赤道直徑１２　７５６．３千米

我們由此可以看出赤道直徑比極直徑大４２．７千米了。

地球的內部

我們由直接觀察所知的地球差不多完全限於它的表面。人類在上面挖穿的最深處與全球大小比起來不過像蘋果皮之於蘋果一樣。

我先要請讀者注意一下地球上的重量、壓力、重力等事實。我們試著研究一塊１立方米的泥土，這是地球外層表面的一部分。這塊泥土加在自己底上的重量也許是２．５噸。下面１立方米也有同樣重量，因此加在自己底上的重量就是自身重量加上面１立方米的重量了。這種壓力的增加一直隨著我們的深入。地球內部的每１平方米都支援著一直到表面的１平方米的柱形的壓力。表面下不到若干厘米的地方這種壓力就以噸計了；１千米深的地方大概是２　５００噸；１００千米的地方就是２５萬噸了；這樣一直繼續到中心。在這種不可思議的壓力之下，地球中部的物質被高度地壓縮。那兒的物質也更沉重。地球的平均密度被認為等於水的５．５２倍，但其表面密度卻只有水的兩三倍。

關於地球的確定事實之一就是在表面以下的礦坑中，愈深處溫度愈高。增加的比率依地域與緯度而各處不同，平均增加率是每下降約３０米增高１℃。

這種溫度的增加到地球中心時將怎樣呢？回答這問題我們可以說不能僅僅根據表面的情形。因為地球外部在很久以前就冷卻了，所以我們不能在下降時得到很大的溫度增加。從地球存在以來熱量都被保持著這一點事實，表明中心溫度一定更高，而近表面的溫度增加的比率也一定會保持到更深的若干千米直到地球的內部。

依照這增加率來看，地球的２０千米或２５千米深的地方的物質一定是灼熱的，而２００千米或２５０千米以下的熱度則一定足以熔化所有構成地殼的物質了。這事實使早期的地質學家認為我們的地球是一個熔化了的大塊，正如一大塊熔化了的鐵，上面蒙了一層幾千米厚的冷殼層，我們就居住在這殼上。火山的存在以及地震的發生都增加了這種見解的可靠性。

但在１９世紀２０年代，天文學家與物理學家收集了一些證據，似乎證明地球從中心到表面都是固體，甚至比同樣大的一塊鋼還堅硬。這學說是開爾文爵士（Ｌｏｒｄ　Ｋｅｌｖｉｎ）第一個發展的。他認為如果地球是被一層殼包著的液體，月亮的作用就不是吸起海洋的潮汐而只要將全地球向月亮的方向拉起來，卻不改變殼與水之間的相對位置。

同樣可靠的是那奇特的現象，地球表面的緯度變遷，這在下面我們