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生命总是死而复生，地球只是它的一个驿站，它终将延伸到浩瀚的星空。
造就第314位讲者 陈鹏飞
长江学者
南京大学天文与空间科学学院教授
当我告诉别人我是研究太阳的，很多人都觉得太不可思议了。
太阳怎么研究？有什么可研究？不就是一个大火球在那儿吗？
在浩瀚的宇宙中，太阳是无数颗恒星中很普通的一颗，但却是离我们最近的一颗。
如果你透过望远镜去看太阳，你会发现它跟我们肉眼看到的以及想象中的，都完全不一样。因为太阳有很多爆发活动，会对地球产生影响，我们通过研究这些爆发现象的规律，能够更好地了解人类在宇宙中的生存环境。
两千多年前，以亚里士多德和特勒密为首的科学家认为太阳以及所有的行星都是绕着地球转的；到了文艺复兴时期，以哥白尼和伽利略为首的科学家认为太阳才是中心，行星都绕着太阳转；现在我们知道，其实是太阳带着八颗行星在绕着银河系转。
但即使在地心说盛行的时代，人们依然强烈地崇拜太阳，为太阳建造神庙，我们中国也有很多关于太阳的传说，比如后羿射日、夸父追日等等。这是为什么呢？很简单，因为太阳是生命的源泉。
01 太阳光
太阳光照到地球附近，它的能量大概是每平方米1360瓦，除去被大气吸收和反射的部分，大约有一半能量照射到我们地球表面。如果没有太阳，地球在一个星期之内温度会降到零下20多度，再过几个星期、几个月，会降到零下200多度，生物无法生存。
太阳为什么会发光呢？是因为在太阳核心四分之一半径的地方，由于高温高压发生氢的聚变反应，四个氢原子撞到一起变成一个氦原子，质量减少了千分之七，根据爱因斯坦那个著名的公式——能量等于质量乘以光速的平方（E=mc^2）可以算出，太阳每秒钟减少的质量大约为40亿公斤。
很多人听了是不是觉得很可怕，会不会太阳明天就要缺一个角，后天就没了？不用担心，这对太阳的一生来说只是九牛一毛。少掉的这一点点，转变成了巨大的能量，所以太阳才发光。
02 太阳黑子
如果从望远镜里看，太阳表面还有一些小黑点，它是太阳表面磁场聚集的地方，我们称之为“太阳黑子”，一个普通的黑子大约是地球的三四倍大，它的形成和数量都不是恒定的，而且随着黑子数量的浮动，太阳的亮度也会发生改变。
这张图显示的是1978年到2004年的黑子数变化，你会发现一个大约为期11年的波动周期，红线就是同时段的太阳可见光亮度，虽然它波动的幅度只有千分之一，但对地球气候却能产生显著的影响，树木的生长和农作物的产量也会随之发生改变。
一个极端的例子，明朝末年太阳黑子数急剧下降，尤其是在1645年至1710年，这期间太阳几乎没有黑子，亮度变低。
这段时间正好可以跟地球上的小冰期对应上，导致农作物大量减产，农民收入锐减，使得社会矛盾加剧，最终引发农民起义。所以，明朝的灭亡很有可能也跟黑子有密切的关系，而不是崇祯皇帝的错。
无独有偶，在当时的欧洲，阿尔卑斯山的雪一直从山顶绵延到农田，老百姓都没有吃的了。对丹麦觊觎已久的瑞典，终于在厄勒海峡结冰的时候，从冰面上长驱直入，轻松攻占了哥本哈根（编注：1700年俄瑞大北方战争）。
03 太阳爆发
相反的，当黑子多了之后，就会产生太阳爆发，比如太阳耀斑。耀斑发生时，几十分钟内就能释放出相当于千亿颗原子弹同时爆炸的能量。
这个动画演示了太阳耀斑爆发时的场景，大约十亿吨的高能带电粒子流以每秒上千公里的速度往外抛射，这速度相当于一秒钟从上海到北京。极光就是在这些高能带电粒子进入地球磁场加速轰击大气时产生的。
这是在地球上拍到的极光图片，非常壮观，有些中国大妈买机票跑到北欧去看，而如果你研究太阳的话，你在办公室就可以看到 。
因为有地球磁场和大气的保护，太阳爆发不会给地球上的生命带来直接威胁，但高能带电粒子会极大地干扰地球的电磁场。
最极端的一个例子，是发生在1859年的一场剧烈太阳爆发（编注：即卡林顿事件），它引起的地磁干扰使得电报机冒出火花，甚至关掉电源都还能发电报，很多电报员因此触电；1989年3月份，另外一次太阳爆发直接烧坏了加拿大魁北克省一个水电站的变压器，这个水电站供应着整个魁北克省和美国五六个州的用电，大面积断电使得六百万人在冰天雪地中冻了九个小时。
每年，由于太阳爆发给人类生活造成的损失高达几十亿元，天文学家们一直在试图像预报天气一样预报太阳爆发。
大物理学家理查德·费曼的妹妹琼·费曼是一位天文学家，她发现了一个非常有趣的规律。如果一个地方要发生太阳耀斑，前一天在它旁边会有黑子从太阳内部浮出来，并且浮出来的正极，正好靠近原来磁场的负极，正负抵消就会有爆发。据此，我们就可以对太阳爆发进行预报。
04 未解之谜
但是关于太阳，还有太多未解之谜等待着我们去探索。
前面我们说太阳中心在发生核聚变，一秒钟会损失40亿公斤的物质，加上太阳的大气也不是静止的，它不断地在往外吹，我们称之为“太阳风”，它每秒钟要带走15亿公斤的物质，合起来相当于太阳每秒钟要损失掉55亿公斤物质。质量少了之后，它对地球的引力就弱了，地球就会往外跑。目前，地球正在以每年1.6厘米的速度远离太阳。
听上去不是很多，对吧？但是这里带来一个非常有趣的问题，太阳的寿命是一百亿年，目前已经过了46亿年，还有54亿年。到那个时候，年老的太阳由于内核收缩，外壳膨胀，会变成一个红巨星，把水星和金星都吞没掉。
地球有没有可能也被吞没呢？目前谁也不知道，大家都在争论。原因之一就在于我们对太阳风还不是很了解。如果太阳风弱一点，地球就被吞没掉了，如果太阳风强一点，地球就逃掉了。所以，54亿年之后如果有一个外星人从太空中看我们的话，他也许会看到一个非常有趣的现象：太阳在不断地膨胀，想把地球吞没掉，而地球在拼命地跑。
美国宇航局今年8月份准备发射帕克太阳探针，它将是人类史上第一个能靠近太阳最表面对它进行观测的卫星——它不仅会极大地靠近太阳表面，甚至还会进入日冕。中国也计划在2022年发射一个先进天基太阳天文台，对太阳耀斑和日冕物质抛射进行探索。
不过，根据恒星演化规律，大约60亿年之后，太阳有一半物质由于膨胀抛射损失掉了，剩下的一半急剧塌缩到跟地球差不多大，从红巨星变成密度极高的白矮星，最终归于死寂。所以即使地球逃过了被太阳吞没的命运，到那时候也不再适合生存。
大家是不是觉得很可怕？
其实在太阳塌缩成白矮星之前，还有比这个更值得担心的事情。因为太阳在慢慢变热，大约10亿年之后黄浦江的水甚至太平洋的水就会被蒸干，到那时只有南极洲才是绿洲，我们只能跟企鹅生活在一起。然后再过10亿年，连南极的水也蒸干了，这时候地球真的会变成一个光秃秃的……球。我们要不要担心这些呢？
我觉得大可不必。近代科学只有三百多年的历史，但人类已经可以登月甚至去火星了，我们还在积极寻找系外行星，尤其是那些适合我们人类生存的，正如英国历史学家韦尔斯所说：
生命总是死而复生，总是充满朝气，充满渴望，地球只是它的一个驿站，它终将延伸到浩瀚的星空。
造就学者天文专场
文字丨漫倩
校对丨其奇
造就 | 剧院式的线下演讲平台，发现创造力
造就
太阳是一颗恒星，天文物理学认为恒星都是形成于星云之中，太阳当然也不例外，它形成于原始的太阳星云之中，这片星云以氢和氦元素为主，当然还有其他的一些元素和重金属等，但是氢和氦元素占到了90%以上，这是太阳之后能产生氢核聚变的基础。
太阳之所以能在这样的星云里产生并形成，主要还是由于物质的凝聚力，其实太空中微小的物质有相互靠拢的现象，这样尘埃就可以凝聚成小行星，而小行星会对尘埃以及其他的小天体有吸附力，所以这个小行星就会越来越大，渐渐成为行星那样的天体，当它的质量达到如今太阳的8%的时候，它内部的压力和温度就足以启动氢核聚变了，这时候它就已经成为一颗恒星了。
太阳就是这样成为恒星的，开始的时候它只是一颗红矮星，但是太阳在形成恒星之后，仍然在不断的吸附着物质，所以它的体积越来越大，质量也越来越大，这让太阳内部的氢核聚变也越来越剧烈，中心和表面的温度也越来越高，所以太阳辐射的光线也越来越强，如今太阳的体积已经达到了直径140万公里，体积是地球的130万倍，质量相当于我们地球的33万倍，拥有着太阳系所有可见物质的99.86%，其中心温度高达1500摄氏度，表面温度也将近6000摄氏度，在恒星的级别上，它早已经成为一个黄矮星。
与太阳几乎同时形成的，还有木星和土星等，所以它们在八大行星中质量较大，并且有着含量很高的氢元素，木星还被称为失败的恒星，地球的形成大约比太阳晚了3亿年。
科普大世界
题主实际上已经在问题的说明里阐述了恒星的大致过程，这是整个宇宙所有的恒星和星系的普遍形成过程。但说到太阳，就应该更具体一些。太阳是我们这个太阳系的老大，它带领着我们地球在内的八大行星以及众多的矮行星、小行星在银河系里公转，是银河系几千亿颗恒星较为普通的一员，差不多2.5亿年围绕着银河系中心转一圈，这个速度是每秒约250千米。太阳的直径约139万千米，体积是地球的130万倍，质量是地球的33万倍，占太阳系总质量的99.86%。
太阳的形成也和大多数恒星形成一样，是在宇宙发展到了一定的时期星云积聚的产物。形成恒星的主要成分是氢气和氦气，其中氢气占70%，氦气占28%，还有1-2%的其他气体。气体云在自引力作用下向中心坠落，物质的线度不断收缩，导致了塌缩快速的递进，密度和温度急剧上升，点燃了氢气，随着中心温度密度的进一步加大，热核聚变反应发生了，形成了恒星的星胚，这个巨大的星胚有一光年大。随着中心区域恒星的形成，中心部分进一步收缩，成为了恒星，外围物质被抛离，渐渐聚集成了行星。太阳就这样诞生了，大约过了3-5亿年，太阳的子子孙孙才一个个诞生了。地球的年龄现在约45亿年。
太阳诞生于50亿年前，实际上，形成阶段和星胚阶段并没有多长时间，应该在几百万到一亿年之间，而进入主序星阶段有50亿年，这是太阳青壮年时期。在50亿年中，太阳已经消耗掉了相当于100个地球质能转换的能量，现在每秒钟需要消耗和释放掉400万吨氢的能量，并源源不断的向周围空间辐射出光和热，这个时期还要持续50亿年。我们非常幸运诞生在这个太阳系，因为太阳的温度和寿命都适合地球生物的生长。有些比较大的恒星寿命就非常短暂，有的几百万年就燃烧殆尽，变成了黑洞或者其他的极端星球，如果我们生长在这样一个星球，那真是一个巨大的灾难。当然这种假设是不成立的，在这种恒星不可能产生像我们这样的生命。
有人质疑科学家们对于这些天体的描述都是随意猜测，没有依据。要不这么远大的东西怎么能够知道呢？所以我常说要大家多读几本书，多学习一些知识，别把无知当聪明，还大言不惭。科学家们要观察和计算出这些天体可不是随意猜测，而是通过长期的观测和多年形成的各种科学方法公式仪器测量确定的。其实就像普罗大众对于平常事物的了解一样，比如人们怎么能知道自己到了一定年龄就会老就会死呢？就是因为你看到了世上各种人的生老病死，就知道了人生大致就是这个样子，如果在经过科学的身体状况检查，和遗传基因的分析，就能比较准确的知道一个人的大体寿命。这些并不一定要自己去体验，到了老了到了死了才知道。而科学家对宇宙的观察了解比你对人生的了解细致精密的多，要经过反复复杂的论证，所以才知道各类天体的状况。
时空通讯
太阳是在前辈恒星的残骸上诞生的。
宇宙大爆炸发生于137亿年前，后来第一批恒星诞生了。
如果把宇宙看成一个巨大的游戏，那么第一批恒星就是白手起家的，一点一点攒齐了装备，然后在这些恒星死亡的时候，装备又被扔回到了宇宙中。
随着游戏中的恒星玩家来来去去，时间到了50亿年前。
那时候，还没有太阳系，在今日太阳系位置附近有一个巨大的新手村，其实就是一大团云，这团云是由气体和尘埃组成的。
气体主要指的是氢分子，氢是宇宙当中最丰富的元素，算是游戏当中的基本装备。尘埃则是前辈恒星或者说老玩家留下来的高级装备。
太阳系诞生过程的示意图，图片来自Bill Saxton / NSF / AUI / NRAO
某一天，周围不知是哪个玩家突然放了一个大招，产生的冲击波让那团云开始收缩，云中一些密度较大的部分，在引力的作用下，一直收缩下去，形成了一些原恒星。
原恒星有点像是新手期，主要练习如何使用引力，以及如何进行旋转。
不久之后，有一个新手原恒星掌握了正确的技巧，开始把自己的外表变得像一颗恒星，随后又利用引力塌缩让自己中心的温度和密度都变得足够高，终于具备了将基本装备氢升级为中级装备氦的能力。
于是它正式成为一名恒星玩家，这个恒星玩家后来练成了很多高级能力，达成了孕育智慧生命的成就，这种智慧生命也就是人类。
人类喜欢给东西起名字，于是他们管这颗恒星叫太阳。人类喜欢问为什么，于是他们好奇太阳是怎么形成的。人类也喜欢解决问题，于是他们寻找太阳形成的答案，并放到网上来讨论和分享。
最后有一点补充，问题中配的三张图其实都是星系的照片或者艺术想象图，而不是太阳或者太阳系的形成图。
问题描述以及一些回答也没有提到太阳的前辈恒星，实际上这些恒星对我们非常重要。因为组成人体的大部分元素都是前辈恒星留下来的“高级装备”。
可以说，没有这些前辈恒星，就没有我们人类。
如果您有感想，请留言多指教。
乔小海
太阳是怎么样形成的？
天文学家把形成太阳以及太阳系其他天体的的星云成为太阳星云，和其他星云一样，都是由氢氦气体以及各种尘埃组成，当这些旋转的星云中心不断聚集气体，最终就可以形成太阳。
在太空中的恒星之间会存在着星际云，这是由氢氦等气体以及尘埃组成的。这些星际云我们其实也可以看成太空中的烟雾。事实上，在整个银河系中可以观察到非常多的星云，在引力的作用下，这些星云可以收缩，凝聚，发展到一定的程度就可以形成像太阳这样的恒星。不光是太阳，太阳系的行星和其他天体们都是从一个塌缩的星云盘，经过亿万年的凝聚形成的。在太阳的物质组成中，氢和氦元素占据了大部分的比例，另外还有很少一部分的其他元素。对于整个银河系来讲，大部分恒星的元素比例都和太阳一致的。
直到近几十年，人们才通过各种观测和太空探测器，了解到太阳的本质。对于太阳内部的情况，我们当然无法进行直接的观察，现在对于太阳内部结构的研究都是通过已知数据的计算机模拟来实现的。目前公认的理论是，在太阳的核心，巨大质量造成的引力约束，使得核心具有高温高压，这里时时刻刻发生着核聚变反应，释放出巨大的能量，支撑着整个太阳系的运行。
以太阳内部氢的含量以及太阳内部核聚变的速率来计算，太阳目前还正当壮年，起码可以燃烧50亿年。
现在问答上也经常有人问太阳烧完了怎么办？不用杞人忧天，我们人类50亿年后要么早就离开了太阳系，要么早就灭绝了。
量子实验室
这是关于太阳是如何形成的广泛接受的理论。
天文学家们从其他恒星中发现，太阳最有可能是从一大团塌缩的星际间的巨大气体云开始的。 
空间里充满了气体和灰尘。大部分物质是氢和氦，但也有一些是由恒星剧烈死亡后遗留下来的残余物组成的。在太空中传播的能量波将这些粒子的云压得更紧密，而引力会导致它们在自己身上崩塌。当物质聚集在一起时，引力使它旋转。旋转使云像煎饼一样扁平成圆盘。
气体云塌陷了数百万年，最后形成了一个中心凸起的旋转圆盘。
物质聚集在一起形成一颗原星，最终成为太阳。在旋转的圆盘内，物质的碎片最终会碰撞并开始形成我们的行星。其中一个行星就是地球！
中心凸起的旋转圆在它自己的引力作用下反复塌陷，直到核心中的温度达到非常之高，氘原子(氢的一种同位素)开始融合并释放热核能量。这导致持续的塌陷减速，最终导致太阳进入第二阶段，氢原子开始融合到氦中。这就是太阳目前演化阶段的开始。 
几十亿年后，太阳内部的氢将耗尽，恒星将膨胀成一个半径延伸到地球轨道的红巨星。其核心的氦也将被消耗掉。恒星永远不会有足够的温度来燃烧遗留下来的氧气和碳，所以太阳会熄灭，变成白矮星。
太阳后来不会变成超新星的原因是由于它自身的质量。要成为超新星的恒星，其质量至少是太阳的8到12倍。当一颗如此大小的恒星耗尽燃料时，由于其质量，它的核心会在几分之一秒内崩塌。这就产生了一颗密度极高的中子星，释放出大量的能量。 
然而，我们的太阳还不够大。所以它只是开始变大，然后在缩小成白矮星。
如果你有其他见解，可以在下方评论哦，我相信你的评论可以一针见血。
趣味说
1:好吧，那么太阳形成的原因实际上并不难，但是不能简单一带而过，首先现有的宇宙，然后才慢慢出现恒星，而太阳也是无数恒星当中的一个，只不过这颗恒星在某种情况下产生了生命，这种生命把这颗恒星称之为太阳。
2:根据我们人类的研究认为，宇宙最开始为一个奇点，这个奇点质量无限的大，但体积却无限的小，后来这个奇点发生爆炸，从而演化成我们这个宇宙，那么这其中出现一个问题，物质是怎么来的，我个人的理解是能量转化而来的，那么由于宇宙大爆炸的时候产生许多的能量，这些能量扩散在宇宙空间当中，然后当某一个区域能量密度达到一定的时候，就会发生质变，形成最初始的物质。
3:这些物质在形成之后，在很短的时间之内迅速形成一些大质量的恒星，然后这些恒星又很快坍塌成黑洞，然后疯狂的吞噬和吸引周边的物质，黑洞在变大的同时，引力也进一步加强，吸引的物质也越来越多，那么和能量大量聚集产生的结果一样，量变产生质变，物质在密度达到一定的情况下，开始演变成星盘，悬臂，以及大大小小的恒星系，而太阳系也是其中的一个，这些大大小小的恒星系围绕中心的黑洞进行旋转。
4:那么在太阳系开始形成的时候，实际上出现的机会是平等的，也就是说现在太阳系内所有的天体都有可能成为恒星，主要看谁能第一个聚集够足够多物质，并且成功点燃自己，结果就是太阳成功了，太阳吞噬了一定范围内的大部分有限物质，并且发生质变，所以它就成为太阳系的王者，那么成王败寇，其他竞争对手只能俯首称臣，围绕太阳进行运动，而这其中最大的失败者就是木星，木星和太阳的组成成分基本一致，可以说如果太阳没有成功，那么木星将取而代之，震慑诸雄，所以，大概就是这样……
种植恒星
太阳是怎么形成的？
我们每天都被阳光普照。能用肉眼观看并感知它的热。太阳是一个巨大而炽热的气体星球。太阳可大多了，它的体积为地球的130万倍。那么太阳是怎么形成的?

太阳是怎么形成的？
时间回溯到一百多亿年前，那时的宇宙比今天的宇宙要小许多，在宇宙的原始气体云中，银河系诞生了。同时银河系中的第一代古老的恒星诞生了。
那些恒星经过漫长的过程后，在各自的大爆发中死去，它们抛出大量烧剩下来的气体，这些气体在冰冷的星际空间里游荡，一团团汇聚成一大团，其中的组成物质主要是氢和氦，还有其他的各种元素。
由于万有引力的作用，大团气体开始凝缩成各个高密团块。各个团块的凝聚速度各不相同，每个团块的体积非常之大。随着时间的推移，有的团块的*近中央的部分开始加速凝聚，并产生旋转。
由于气体的压缩，中间部分的温度上升。其中一个团块的中间部分的温度上升到了700万度到1000万度以上，终于爆发了热核反应。一颗新的恒星诞生了，它就是太阳。
简而言之太阳形成如下
1、300亿年前左右，产生了一次“宇宙大爆炸”，在这次爆炸中诞生了构成宇宙的基本物质，这些物质漂浮在空中，被万有引力不断聚合，就出现了恒星。
2、当一些大质量的恒星死亡之后，会产生剧烈的爆炸。这些恒星也会在爆炸中被解体成漂浮在宇宙中的星云。
3、在50多亿年前，万有引力将这些星云聚集在一起，就诞生了现在的太阳系。
4、现在太阳系的外边缘，还有一个叫做库伯带的小星星带，和一个由无数星尘组成的奥特星云围绕着我们太阳系，这些物质被很多人认为是太阳前面那颗恒星解体时遗留下来的物质。
tlliqi
看网友回答与学术界认识一样，一，奇点爆炸产生氢氦和宇宙空间且光速膨胀，再核聚产生恒星，二，恒星，超新星制造原素再爆炸，再分散宇宙产生行星或气态星，三，全都承认你们正确？
一，炸前物质何来，宇宙产生于零能量零物质零空间，何来炸？二，炸后分子，化合物，高分子，像石油，天然气，水也是爆炸产生的？完全不可能，生物丶生命的形成更是上千上万次的化学变化过程也是炸？三，爆炸论只适用于孙悟空从石山里炸出同理。四，总结以上爆炸论是彻底的谬论，可笑至极僵尸论。五，星球之结构和运行极为规律又何解释。六，爆炸作用主要是分解，而宇宙之大之复杂过程是合成。
宇宙万物是微观到宏观的过程和上百亿年之进化而来，这才是无法辨驳的真理，宇宙发生和发展的基础源于暗物质，它是一种含有正负电性的微观基本粒子，其产生的正反作用力产生宇宙空间，再有原子，分子，物质，星球，生命。
恒星太阳就是一个暗物质在磁电参与下之高低能量转化过程，没有氢氦聚变。具体看这方面的头条回答。
早期宇宙为粒子宇宙，粒子之能量和相互运动产生大小不一的粒子团，大的成了恒星，小的产生为行星。原子之间能量和相互运动产生分子，同理为化合物，以此类推叠加产生宇宙万物，但万物本质就是正负电性之正反作用力。
本人之粒子论完全颠覆目前宇宙天文学理论和实际过程，以致从新洗牌，我不怕，真理终将是真理，希望有识之士、知音支持，不存认暗物质之作用宇宙之迷永远无解。
原黄烈平
其实不仅仅是太阳，宇宙中几乎所有的恒星都是由同一种机制生成的。这里以太阳为例简单介绍一下恒星的形成过程。
很久以前，宇宙空间中有一片以氢为主的弥散的星云。在受到可能是附近超新星爆发等未知的扰动下，内部密度发生改变，最后逐渐聚集在一起，形成一个整体。在万有引力的作用下，这个星体体积越来越小，密度越来越大，中心的温度和压力也越来越大。最后中心的温度压力大到一定的程度，便使得该星体中心的氢的同位素发生了核聚变反应，此时原始太阳就算形成了。氢的同位素含量很少，在很短时间内就可以消耗殆尽。接下来就是消耗氢元素了。这时，太阳才算真正生成了。
基本所有的恒星都是这样一个形成过程:氢分子云聚集---体积收缩---中心升温升压---引发聚变---恒星形成。
但需要注意的是，恒星是有质量下线的，质量低于0.08倍的太阳质量的天体由于其中心温度达不到聚变温度，因此不会生成恒星。除此之外，质量越大，寿命越短。太阳的寿命大约有100亿年，质量为两倍太阳质量的恒星，其寿命就只有区区的10亿年。
希望能够对题主有所帮助。
如有批评建议欢迎交流沟通。
