为什么说太阳是第三代恒星？撞击|抵御|中核集团|安全壳|华

今天的太阳系和宇宙中的其他地方一样，我们不可能知道所有发生过的事情。当我们观察今天所看到的一切时，有很多细节都已经消失在宇宙的历史中。但是，宇宙也为我们提供了足够的线索，我们可以得出许多合理、有力的结论。我们经常说太阳是第三代恒星，甚至有人认为是第二代恒星，那么太阳到底是第几代恒星呢？
目前来说虽然我们还不是很确定，但我们知道太阳至少是第三代恒星！那么我们是如何根据已知的理论推断出这个结论的。

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通过重元素的含量对恒星的分类当天文学家对恒星进行分类时，通常会把恒星分为三类：第一类、第二类和第三类恒星。第一类恒星和我们的太阳一样称为星族Ι。这类恒星的光谱具有很强的吸收特征，这些特征也表明恒星大约1%的质量是由重元素组成的，也就是除了氢和氦之外的原子核。
第二类恒星是星族II：这些恒星的光谱吸收特征要比第一类弱的多。原因是它们质量的一小部分（约0.1%或更少）是由比氢或氦重的元素构成的；这说明这些恒星基本上没有受到前几代恒星爆发后的重元素污染。
到2019年，星族Ⅲ恒星只在理论上存在，目前并没有在宇宙中发现还存在这样的恒星。在早期的宇宙，物质由99.999999%是氢和氦组成，而最早形成的恒星都是一些是绝对不含重元素的原始恒星。

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在地球上，我们把碳、氮、氧、磷、硅、硫和铁等元素视为“生命要素”，但对于宇宙来说这些元素都没称为“重金属污染”。
宇宙早期的元素种类以及比例在宇宙的最初阶段，宇宙高温、致密，充满了粒子、反粒子和辐射。在温度最高的时候，各种粒子有足够的能量会自发地产生物质-反物质对。但随着宇宙膨胀和冷却，宇宙失去了制造新粒子对的能量，因为如果能量E大幅降低，宇宙就再也不能通过爱因斯坦的E = mc^2来创造新的质量粒子。而之前形成的正反粒子对会全部湮灭，由于物质比反物质多，宇宙会剩下稳定的物质粒子（质子、中子和电子）。

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从质子和中子开始，宇宙快速形成氦-4，还形成了少量但可计算的氘、氦-3和锂-7。早在第一颗恒星形成之前，质子和中子就在早期宇宙的高温、稠密的熔炉中经历了第一次核聚变反应。在热大爆炸开始后的几分钟，宇宙已经冷却、膨胀到核反应无法继续进行。从早期阶段，宇宙就为我们留下了原始丰富的原子核：

其中75%是氢原子核（普通质子），
其中25%是氦原子核（两个质子和两个中子），
大约0.01%氘（一个质子和一个中子），
大约0.01%的氦-3（两个质子和一个中子），
大约0.0000001%的锂-7（3个质子和4个中子），

这些元素的种类和含量将会已知维持到第一批恒星诞生之前。
【为什么说太阳是第三代恒星？】

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在数千万年的时间里，以上的元素比例在整个宇宙中保持不变。没有碳、氮和氧；没有有机分子；没有复杂的化学反应；没有岩石行星的原始成分，更不用说生命了！在本世纪初，科学家们发现了大爆炸几十亿年后，未受恒星形成产生重元素污染的原始气体云。这一发现证实了我们关于大爆炸预测的元素比例，以及大爆炸核合成的理论框架。
恒星死亡后的重元素丰富宇宙星际介质我们知道，在宇宙中任何位置形成的第一代恒星都是由宇宙的原始成分氢和氦构成的，这些恒星中没有任何其他重元素。虽然我们现在发现了许多遥远的星系，而且这些星系中也有一些新生恒星，但没有一颗是第一代（星族Ⅲ）恒星，多少都含点重元素。

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即将发射的詹姆斯·韦伯太空望远镜（James Webb Space Telescope）的主要科学目标之一，就是要帮助我们捕捉宇宙中的早期恒星。但是我们知道星族Ⅲ的恒星在宇宙中并不会存在很长时间，它们寿命很短。
对于每一颗恒星来说，它们都是由于气体云坍缩形成的。平均而言，星族Ⅲ（第一代）恒星的质量应该在太阳的10倍左右。

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我们的太阳是一个G级恒星，产生光的有效温度约为5800 K，亮度为1倍太阳光度。一颗恒星的质量可以低至太阳质量的8%，燃烧时的亮度约为太阳的0.01%，寿命是太阳的1000倍以上，但一颗恒星的质量也可以是太阳质量的数百倍，亮度是太阳的数百万倍，寿命只有几百万年。第一代恒星几乎是由O型和B型恒星组成。