宇宙中的星球为什么会发光？

Question

如题所述

Answer 1

每一颗恒星都是炽热的气体球。在它们的核心，存在高温和高压的环境。在这样的条件下，物质会发生剧烈的热核反应，释放出巨大的能量。这些能量通过辐射和对流等方式向恒星表面传输，导致表面温度升高并发出光亮。恒星表面的温度因其年龄和质量的不同而有很大差异，通常用绝对温标来衡量，范围从2000开到40000开。不同温度的恒星展现出不同的颜色，温度较低的呈现棕红色，温度较高的呈现黄色，而温度极高的则呈蓝白色。
彩虹是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色组成的美丽光带，是大家熟悉的自然现象。一个简单的实验可以观察到这一现象：将太阳光通过三棱镜投射到白屏上，可以看到原本认为是白色的阳光实际上是由七种颜色的光组成的，这个彩色的光带被称为太阳光谱或连续光谱。光谱上不只有连续的光带，还有许多吸收和发射的谱线，这些谱线揭示了太阳和其他恒星中的元素成分。
恒星，遥远的天体，有着多样的颜色，从红色到黄色、白色、蓝色不等。古人已经注意到这一点，例如将心宿二称为“大火”，因为它呈现出红色。恒星颜色的差异反映了它们的温度不同。以煤炉的火焰为例，初燃时火焰呈红色，随着燃烧加剧，颜色逐渐变为黄色、白色，直至蓝色，表明温度逐渐升高。同样，恒星的颜色也能告诉我们它们的温度。恒星的温度通常用绝对温度（K）来表示，与摄氏温度的关系是0°C=273K。例如，表面温度在绝对温度30000K以上的恒星发蓝光，而温度在10000-30000K的恒星呈蓝白色，7500-10000K的恒星颜色为纯白色，6000-7500K的恒星呈黄白色，5000-6000K的恒星颜色发黄，3500-5000K的恒星颜色为红橙色，2000-3500K的恒星发红。
恒星的光谱不仅包含连续光谱，还有代表其成分元素的线状光谱。通过对这些谱线的测量和分析，可以了解恒星的化学成分。例如，轻元素如氢、氧、碳的光谱线主要在紫外区，而较重元素的谱线大多在可见光区。将恒星谱线与地球上已知物质的谱线比较，可以确定恒星上的化学成分。谱线的强度不仅与元素含量有关，还受到恒星大气温度和压力的影响。
天文学家根据恒星的温度和谱线特征，将恒星分为不同的类型，如O型蓝星、B型蓝白星、A型白星、F型黄白星、G型黄星、K型橙红星和M型红星。每种类型的恒星都有其特定的表面温度范围和颜色。