(1)主序星以前階段,這是太陽的“童年時代”。壹大團氣體雲在萬有引力作用下收縮,位能轉換為勢能。當核心部分的溫度和密度升高到壹定程度時,開始發生熱核反應,收縮停止。太陽在這個階段上大約經歷2000萬年。
(2)主序星階段,這是太陽的“壯年時代”。太陽核心的溫度達到107度,由氫核聚變產生能量。太陽在這壹階段停留時間最長,估計有90億年,太陽目前正處於這個階段。
(3)紅巨星階段,這是太陽的“老年時代”。中心區的氫消耗殆盡,產能效率大為減少,向外輻射壓力減弱。於是,中心區頂不住外層壓力,開始收縮。由收縮而釋放的能量使太陽的外殼急劇膨脹,變得體積很大,密度很低,表面比較冷而又很亮的紅巨星。這壹階段持續4億年。預計太陽演變為紅巨星時,直徑將擴大為現在的250倍,會把地球的軌道也包括進去。
(4)紅巨星後期,這是太陽的“暮年”。中心區的溫度和密度因收縮而繼續升高。當核心溫度高達壹億度時,會發生三個氦核聚變成壹個碳核的熱核反應。氦核燒光後,中心區又收縮,溫度進壹步上升,原子核再壹次發生融合,產生更重的元素。太陽在這個階段大約只停留5000萬年。
(5)白矮星階段,這是太陽風燭殘年的“臨終期”。這時太陽原子核能接近枯竭,但內部溫度極高。高溫造成的巨大氣壓和輻射壓使太陽外殼發生大爆炸,大量拋射物質,最後只剩下壹個穩定的內核。於是,太陽變得很小、很密的白矮星。太陽在這個階段大約能維持十幾億年之久。
太陽的上述演化模式,是以萬有引力作用和熱膨脹力作為動力平衡,以核反應作為能源供給,按照氫聚變反應生成氦,氦聚變反應生成碳的順序,逐層遞進進行推演的。組成太陽的結構力是萬有引力,由引力坍縮主導的太陽演化模型,每壹階段的核反應都是從太陽中心開始的,都要經歷壹次脫胎換骨的蛻變,膨脹收縮,再膨脹再收縮,最後演變為白矮星。
然而,與標準太陽模型不同,在太陽形態場結構模型中,組成太陽的結構力分為兩種,核心區和輻射層是質量場作用力,對流層是萬有引力,主導核心區聚變反應的是質量場作用力,而不是萬有引力。因此,在形態場結構模型中,太陽將按照質量場作用模式進行演化,稱太陽形態場演化模型。
太陽形態場演化模型認為,太陽從壹大團氣體雲凝聚誕生以來,所經歷的第壹個階段是——紅巨星。在這壹階段初始,氣體雲體積龐大,密度稀薄,尚無行星誕生,只是在氣體雲中心剛剛啟動核反應機制,產生的熱量透過厚厚的雲體,在銀河系中發出泛泛的紅光。在萬有引力作用下,氣體雲逐漸收縮為球狀星體,中心區核反應規模增大,星體表層溫度增至3000度,這就是我們看到的紅巨星。紅巨星的特點是,萬有引力和熱膨脹力處在動態平衡狀態,星體膨脹與收縮振蕩幅度大,變換周期長。劃定這壹演化階段的時間為4~5億年。
在這壹階段,如果形成恒星的原始星雲質量較大,且存在著壹定的自旋角動量,那麽,隨著氣體雲收縮,旋轉速度加快,氣體雲勢必發生分裂,這時,星雲體將演化為雙星系或多星系。雖然太陽沒有進入這壹演化模式,但是,還是有部分氣體雲被拋射出去,形成了行星環和環繞在太陽系周圍的奧爾特雲。
太陽演化的第二階段——主序星。這壹階段,太陽體積進壹步內縮,表面溫度由3000度漸漸增至10000度。劃定這壹演化階段的時間為100億年,目前太陽的年齡在50億年,表面溫度為6000度,正處在演化中期。
在主序星階段,太陽核心區的氫原子高度電離,分解為質子和電子,質子與電子再結合不是生成氫原子,而是生成中子。兩個質子和兩個中子結合生成氦核,釋放能量。這時,核心區粒子間相互作用,以質量場作用和電場作用為主,萬有引力消失。質量場作用使氫核和氦核有序排列,原子核平面由內向外呈放射狀排布。由於氦核攜有4個單位的質量場和2個單位的電場,而氫核只攜有壹個單位的質量場和壹個單位的電場,因此,氦核間的質量場和電場作用強於氫核。其結果是,氦核占據太陽中心,向外排擠氫核,隨著聚變反應的進行,由氦核組成的太陽內核像晶體結晶壹樣向外生長。
主序星初期,太陽中心區構成粒子以氦核為主,質量場和電場作用使內核呈晶體狀,在內核外面是質子構成的輻射層,在內核與輻射層交界處是熱核反應圈,熱核反應由內向外蔓延,內核體積漸漸增大。主序星中期,當內核質量場作用強度增長到壹定程度時,氦核進壹步發生融合反應,生成鎳核(6428Ni);這時,太陽內核逐步由氦核晶球轉變為鎳核晶球。融合反應產生的能量通過輻射層向對流層傳導,隨著核反應規模擴大(以熱核反應圈半徑增大為標誌),太陽表面溫度逐漸升高,發射出來的光波波長越來越短。
太陽演化的第三階段——白矮星。主序星階段,太陽內部結構分為內核、輻射層和對流層,內核和輻射層屬於核晶體結構,在輻射層和對流層之間,熱膨脹力與萬有引力相對峙,保持動態平衡,處在振蕩狀態(K振蕩)。臨近主序星末期,太陽內核半徑越來越大,輻射層越來越薄,釋放出的能量越來越多。當熱核反應圈所產生的熱膨脹力大於對流層的萬有引力(重力)時,星體就會在瞬間產生爆炸,把對流層氣體拋向宇宙空間,這就是我們看到的新星爆發,而赤裸的晶體內核和輻射層則演化為白矮星。
白矮星是壹種高密度天體,它的體積小、亮度低,質量大,密度在1000萬噸/立方米左右。傳統恒星演化理論研究認為,白矮星的內部核聚變反應已經停止,不再是以核聚變的熱來抵抗重力崩潰,而是由極端高密度的物質產生的電子簡並壓力來支撐,電子簡並壓力能夠支撐的最大質量是1.4倍太陽質量,稱錢德拉塞卡極限。
而太陽形態場演化模型則認為,白矮星是以質量場作用結合在壹起星體,結構粒子是鎳核(6428Ni),不存在原子或離子,即不存在所謂的電子簡並壓力支撐。結構粒子之間相互吸引,但並不能無限靠近,在原子核內部也存在這種情況,被稱為核力的飽和性。白矮星不是靠引力坍縮形成的,而是原本就存在於太陽之中,它是由太陽的內核演化而來。
人們已經觀測發現的白矮星有1000多顆。天狼星的伴星是第壹顆被人們發現的白矮星,也是所觀測到的最亮的白矮星(8等星),體積比地球大不了多少,但質量卻和太陽差不多。資料顯示,銀河系中有488顆白矮星,它們都是離太陽不遠的近距天體。