太阳 太阳为什么要变成红巨星，祸害整个太阳系它已经忍了很久了( 二 )
质子反应链的第三步 氦-3和氦-3反应生成氦-4，而且释放出的能量超大！这是最“干净”的核聚变反应，现在ITER正在努力的氘氚聚变会有一个多余的中子释放，而中子的屏蔽解决起来非常麻烦，但氦-3聚变反应过程没有多余的中子释放。这是一个利好消息，但更好的消息是太阳上反应生成的氦-3会随着太阳风扩散到太阳系中的每一颗行星上，坏消息是地球的磁场和大气层阻挡了氦-3到达地表，不过幸亏月球没有大气层，因此月球上氦-3经过四十多亿年的积累，资源非常丰富！要不然我们还得去水星上开采（水星距离太阳近，氦-3资源更丰富）
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上图为质子反应链三步的完整过程，反应链中的每一个步骤都会发生质量改变，而质量的改变意味着能量的改变，从氕氘聚变开始，新的原子核都会比之前原子核质量有所亏损，太阳巨大的能量就来自于此，能量的大小遵循质能守恒E=MC^2。
除了质子反应链以外，类日恒星还有一个产生能量的途径是碳氮氧循环（贝斯-魏茨泽克-循环）但太阳只有1.7%的氦-4核是经由碳氮氧循环产生，比太阳更大的恒星则主要能量来源都是经碳氮氧循环反应生成。
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3、流体静力平衡
在主序星阶段，太阳内核聚变产生的辐射压与引力坍缩能处在相对平衡的阶段，因此主序星阶段的太阳非常稳定，尽管比起12光年外的天仓五那几乎没有强烈耀斑活动的恒星来说仍然有所差异，但跟太阳的后期相比，现在仍然是太阳的黄金时间段。这个时间会持续大约70-80亿年，从太阳诞生46亿年来，这个阶段已经过去一半多，但未来会随着太阳的发展逐渐走向平衡失控阶段。
0.5M⊙以下的恒星不会发展到红巨星阶段，因为它的内核的对流层直达表面，中心不会氦堆积，下图为不同质量恒星的结构：
【 太阳|太阳为什么要变成红巨星，祸害整个太阳系它已经忍了很久了】
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1、早期氢加速燃烧的膨胀阶段
上图为主序星阶段的恒星内部结构，环形箭头为对流层示意图，闪电箭头为辐射层示意图。在恒星的主序星阶段，经过质子链循环内核产生氦元素，太阳质量的引力坍缩能并不足以在主序星阶段让氦发生聚变，因此当氦元素累积后，无法燃烧的氦内核会出现收缩。
内核的收缩会导致有外层部分氢元素进入内核（这需要一个时间过程，太阳大约会经历数千年的赫氏空隙时间，即结束中心氢燃烧，尚未开始氢层燃烧）由于内核温度升高，此时的氢元素燃烧会加速燃烧，产生比主序星阶段更大的能量，结果就是辐射压剧增，恒星出现膨胀！
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此时恒星流体静力平衡逐渐失衡，辐射膨胀压力逐渐战胜引力，恒星体积越来越大，恒星走向红巨星化！
2、太阳的第一次氦闪
氢壳层的加速燃烧会累积更多的氦，随着中心氦核质量增加，氦核收缩将产生更高的温度，当达到点燃氦-3的温度时，氦聚变将会迅速开始！在极短的时间内，中心已经处在简并态的氦内核将会在数分钟之内聚变完成！很多朋友将之介绍为氦聚变剧烈其实错误的，准确的说法是在正常条件下聚变，内核会根据热压力来调节内核的温度而不至于让内核失控！但简并态的氦核是一个极致致密的内核，并不具备这种调节功能，因此这个过程会在极端的时间内完成，产生的功率仅次于超新星爆发。处于电子简并态的氦核质量约为恒星质量的40%，在这个过程中核心约有6%的质量被转化成碳。太阳的第一次氦闪会在脱离主序星12亿年后发生。
正在经历氦闪的樱井之星
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因为氦闪爆发的能量大都被膨胀的外壳所吸收，因此我们难以直接观测到氦闪，但有一种氦闪可以被直接观测到，就是白矮星吸积伴星物质形成氢壳累积后，失控的聚变会形成新星爆发。而伴星如果已经失去了大部分氢，那么氦吸积到白矮星后会形成白矮星氦闪。
太阳的氦闪时代
第一次氦闪的能量被外壳耗散后会在内核引力的作用下继续产生氢壳，又会重新开始聚变积累氦，当达到一定质量后，氦闪又会在氦碳核外层发生，往复这个过程，一直到氦碳氧核等太阳无力再达到的温度而最终停止！
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