第3章 原始太阳
我们再看那颗后来形成太阳系的最初的恒星,为了叙述方便不妨就把它称作“原始太阳”。
这个原始太阳的外面是由大量的氢气和少量的氦气组成的厚厚的大气层,在中心位置是由一些密度较大的物质组成的原始太阳的内核。虽然原始太阳内核的物质密度要比它的大气层密度大得多,但是这个内核所占的体积要比外面的大气层小得多。
原始太阳形成后一方面在宇宙中运行,一方面又绕自身转轴转动,在它内部持续进行着核反应,不断产生出质量更大的核子。这时的原始太阳并不发光,由于在它内部不断进行着核反应,这些反应会产生一定的热量,所以原始太阳向宇宙空间中不断地辐射热量。
原始太阳内部的核反应将把原始太阳引向何方呢?
这些质量更大的核子组成的物质不断向原始太阳内核的深层渗透,这些密度更大的物质总是要占据原始太阳内核中心的位置。在这一过程中不断产生出新的元素和新的物质,并且基本上决定了每种常见元素在太阳系中的质量多少。
上述过程中既产生了构成原始太阳内核的物质,又同时产生了各种大量的气体,这些气体释放到原始太阳大气层中。在原始太阳强大引力的作用下,原始太阳大气层中的气体按照密度大小分层排列,密度大的气体分布在大气层的下面,更接近原始太阳的内核。气体在原始太阳大气层中由内到外的分布顺序大致为:二氧化碳、氮气、水蒸气、氦气、氢气。这些气体是原始太阳内核中许多物理、化学反应的产物。这几种气体是比较稳定的,以至在现在大行星、某些卫星甚至在小行星上还有它们的踪迹。
在高温、高压的环境里,原始太阳大气层内部经常刮起极其猛烈的风暴,下面的气体不断猛烈地向上翻腾扰动,以这种方式向外传递原始太阳内核产生的热量。在这一过程中,二氧化碳和水蒸气之间可以发生化学反应,这是有机化学反应,产生出甲烷、乙烷、氰化氢等有机化合物和氨,这一过程甚至可以产生相当复杂的有机化合物。这些有机化合物,至今仍广泛分布在太阳系各个角落。这些物质应该都是在这一时期生成的,逐渐积累在原始太阳内核的外面,在一次巨大“变故”中散发出去的。
以往,人们普遍认为地球上的石油、天然气、可燃冰以及刚刚被大量开采的页岩气等能源是由地球上曾经不断死去的生物形成的,但也有人对这个观点提出了质疑,如果前面我们所提到的二氧化碳与水蒸气的化学反应确实发生过,那么这种质疑是有一定道理的,可能是在地球最初形成的时候,这些物质就已经融入到组成地球的物质中了。