太阳寿命有100亿年，比邻星能燃烧12000亿年，科学家是怎么知道的

太阳

你是不是跟我一样很好奇呢？太阳能够燃烧100亿年，还有那些更加遥远的恒星，它们能在宇宙中存在多久，科学家也是知道的。那么科学家是如何知道恒星寿命有多长的呢？我们来一起聊一聊这个话题。

太阳的寿命

我们想知道太阳的寿命有多长，其中的道理是很简单的。打个比方，如果太阳是一个煤块，我们该如何知道这块煤能燃烧多久呢？如果我们能知道这块煤烧透后释放出的总能量，又知道了这块煤每秒钟释放出了多少能量，不就很容易的计算出这块煤能烧多久了吗？

燃烧的煤

有的朋友可能不以为然：还用这么麻烦？拿个表一掐不就知道了吗？这倒是个好办法，用在煤块上可以，但用到太阳上面可不行啊。我们就算是掐表到地老天荒也等不到太阳熄灭的那一天啊！太阳是一颗恒星。恒星是自身能发光和发热的星体。所以，我们要知道太阳的寿命（t）有多长，就得知道太阳释放的总能量（E）和太阳每秒释放的能量（L），两者相除就可以了。

我们可以利用爱因斯坦的质能方程：E=MC²来计算出太阳一生释放出的总能量。在这个方程中，M是太阳的质量约为2×10^30千克，C就是光速也就是大约3×10^8米/秒（30万公里/秒）。也许有的朋友会问：太阳的质量是如何知道的呢？我们在前面的这篇文章中专门介绍过，放在文章末尾了，感兴趣的朋友可以看一下。这里就不多聊了。

太阳

通过爱因斯坦的质能方程，我们可以计算出太阳释放的总能量E=1.26×10^45焦耳。此外，太阳每秒释放出的能量也就是太阳的光度，科学家也已经给我们测出来了，即3.85×10^26瓦特。想象一下，这得是多少个电灯泡啊！

知道了这两个数值，我们来看看能否计算出太阳的寿命呢？将数值代入公式：t=E/L结果为1000亿年。太阳的寿命为1000亿年？很显然这个结果和我们平时看到的结论不符。这是哪里出了问题了呢？

恒星的内部

原来，恒星（太阳）只会在内部进行氢元素的核聚变反应。恒星（太阳）的外层是达不到氢核聚变所需要的条件的。也就是说，恒星（太阳）终其一生是无法将自己全部烧尽的。科学家发现在恒星的演化过程中，只有10%左右的氢元素参与了核聚变反应。因此，我们把前面计算得出的1000亿年在乘以0.1就得出太阳的寿命了，结果为100亿年。

恒星的寿命

宇宙中的恒星

科学家发现宇宙中那些大质量恒星都会发出强烈的光芒，它们内部的核聚变燃料也就消耗得很快，它们的寿命也就很短。而那些质量很小的恒星则正好相反。所以，恒星的寿命和它们的质量是有关系的。恒星的质量越大寿命越短，质量越小寿命就越长。那么我们如何知道那些遥远恒星的寿命呢？

既然我们已经知道了太阳的寿命，那么通过和太阳进行比较，那些遥远的恒星的寿命也就很容易得出了。恒星的寿命t=太阳的寿命×恒星的质量倍数M/恒星的光度倍数L。

天狼星

举个例子，距离地球8.6光年的天狼星其质量是太阳的2.06倍，光度是太阳的25.4倍。由此，我们可以得出天狼星的寿命t=100亿年×2.06/25.4≈8亿年。

比邻星

再比如，距离地球4.22光年的比邻星质量是太阳的12%，光度约为太阳的一万分之一。那么通过计算得知，比邻星可以在宇宙中持续燃烧12000亿年。

天苑四（左上角）跟太阳

在距离地球大约10.5光年远的地方有一颗恒星叫作波江座ε 。我们管它叫天苑四。这是一颗年轻的恒星。科学家估计它的年龄只有5~10亿年。这颗恒星的质量是太阳的85%，光度约为太阳的28%。天苑四是太阳周围的邻居中既年轻又和太阳十分类似的恒星。在遥远的未来太阳走到了生命的尽头，人类或许可以离开太阳系前往天苑四那里建立新的家园。但前提是天苑四的寿命必须得比太阳长才行啊！