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主 序 星 階 段 的 演 化
由 原 恆 星 塌 縮 成 主 序 星 的 過 程 中 ， 基 本 上 恆 星 的 物 質 成 分 並 無 變 化 。 所 以 零 齡 主 序 星 仍 然 含 有 3/4 的 氫 以 和 1/4 的 氦 及 極 少 量 的 重 元 素 。
在 主 序 星 階 段 ， 恆 星 最 主 要 是 靠 重 力 塌 縮 所 產 生 的 向 內 壓 力 ， 與 輻 射 所 產 生 向 外 膨 脹 的 壓 力 達 成 平 衡 來 維 持 穩 定 。 當 然 核 心 物 質 的 氣 壓 ， 與 電 離 氣 體 的 庫 侖 斥 力 所 生 的 壓 力 ， 對 抵 抗 重 力 塌 縮 也 都 有 小 量 的 貢 獻 。
主 序 星 的 演 化
恆 星 核 心 的 氫 融 合 ， 不 管 是 依 循 氫 至 氫 鍊 或 是 碳 氮 氧 循 環 ， 其 淨 反 應 皆 是 將 四 個 氫 融 合 成 一 個 氦 ， 所 以 在 恆 星 核 心 物 質 的 總 數 逐 漸 減 少 。 每 一 氫 融 合 反 應 後 ， 所 生 成 的 氦 原 子 核 對 星 核 氣 壓 的 貢 獻 與 氫 原 子 核 相 當 ， 但 原 子 核 的 總 數 下 降 ， 導 致 氣 壓 也 略 微 降 低 ， 重 力 壓 將 星 核 稍 微 壓 縮 。
當 星 核 收 縮 ， 核 心 的 溫 度 上 昇 ， 氫 融 合 反 應 的 速 率 升 高 ， 產 生 更 多 的 輻 射 能 ， 恆 星 也 變 得 更 亮 。 增 加 的 能 量 向 外 傳 遞 ， 使 恆 星 的 外 層 膨 脹 且 表 面 溫 度 下 降 。 故 恆 星 在 進 入 主 序 帶 後 ， 隨 著 星 齡 增 加 ， 體 積 會 緩 慢 增 加 ， 亮 度 逐 漸 升 高 ， 但 表 面 溫 度 反 而 下 降 。
太 陽 的「中 年 危 機」
以 我 們 的 太 陽 為 例 ， 太 陽 距 零 齡 已 有 四 十 六 億 年 ， 約 處 在 中 年 期 ， 核 心 溫 度 已 升 高 到 15,000,000 度 ， 但 核 心 的 氫 氦 比 己 由 3:1 降 到 1:1 ( 甚 至 1:2 ) ， 所 以 產 能 強 度 已 大 為 降 低 。 結 果 核 心 受 強 大 重 力 的 擠 壓 ， 物 質 的 密 度 高 達 150 克 / 公 分 3 。 依 據 恆 星 理 論 的 推 算 ， 現 在 太 陽 的 亮 度 比 零 齡 階 段 高 30% 。
太 陽 的 核 中 心 的 氫 之 比 例 會 持 續 下 降 ， 當 核 中 心 的 氫 用 盡 後 ， 以 組 成 成 份 來 看 ， 太 陽 的 結 構 將 會 是 個 多 層 結 構 。 除 了 自 從 誕 生 後 ， 就 未 曾 發 生 氫 融 合 反 應 的 外 層 ( 輻 射 層 與 對 流 層 ) ， 核 心 的 中 心 區 是 「 氦 核 」 ， 而 " 氦 核 " 外 面 是 仍 在 進 行 融 合 反 應 的 核 心 層 。 氫 融 合 層 會 逐 漸 變 小 ， 而 " 氦 核 " 範 圍 將 持 續 增 加 ， 直 到 氫 融 合 層 消 失 ， 太 陽 被 迫 走 上 死 亡 之 旅 為 止 。
不 均 勻 的 主 序 星
所 以 主 序 星 的 核 心 區 ， 氫 與 氦 的 比 例 會 隨 著 年 齡 逐 漸 發 生 改 變 。 除 此 之 外 ， 恆 星 能 量 產 生 的 狀 態 與 能 量 傳 輸 的 方 式 ， 也 都 會 發 生 變 化 。 受 到 上 述 因 素 的 影 響 ， 主 序 星 的 性 質 會 隨 星 齡 而 略 有 變 化 。 在 H-R 圖 上 主 序 星 的 分 佈 並 不 是 呈 線 狀 ， 而 是 分 佈 在 一 個 帶 狀 的 區 域 上 – 主 序 帶 。
在 主 序 帶 上 ， 零 齡 主 序 星 是 在 主 序 帶 的 下 端 ， 隨 著 星 齡 的 增 加 ， 逐 漸 向 右 上 方 移 動 。 當 主 序 星 移 至 主 序 帶 的 上 緣 時 ， 星 核 的 氫 燃 料 已 經 耗 盡 ， 核 心 的 氫 核 融 合 反 應 也 終 止 了 ， 恆 星 即 將 離 開 主 序 帶 ， 並 走 上 死 亡 之 旅 。
演 化 歷 程
主 序 星 — 白 矮 星 — 黑 矮 星
恆 星 無 輻 射 層 ， 以 對 流 的 方 式 傳 輸 能 量 ， 因 此 恆 星 物 質 的 分 佈 很 均 勻 。 氫 融 合 反 應 速 率 非 常 緩 慢 ， 恆 星 的 主 序 星 生 命 期 非 常 長 ， 宇 宙 誕 生 初 期 所 產 生 的 這 類 型 恆 星 ， 尚 在 主 序 帶 上 。
這 類 低 質 量 恆 星 ， 星 核 氫 融 合 反 應 終 止 後 ， 會 進 行 重 力 塌 縮 ， 重 力 位 能 轉 成 核 心 熱 能 ， 但 未 高 到 能 夠 觸 發 氦 核 融 合 的 溫 度 。 當 重 力 位 能 耗 盡 後 ， 黑 矮 星 是 這 類 恆 星 演 化 的 終 點 。
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