太阳系简史——太阳系是这样形成的

在介绍太阳系如何形成之前，我们先看看下面一个动态图：

这是一个太阳系形成过程的动态模拟图。在引力作用下，一团原始星云物质开始聚集，物质运动中相互摩擦损失能量并开始向内坍缩，当中心区域聚集到足够的质量，在引力坍缩下核心温度开始上升，当温度达到氢元素核聚变所需的温度（约1000万K），核心附近的氢会被点燃核聚变。

核聚变发生后，产生的高温辐射产生热膨胀，抵消了引力坍缩，导致物质向内的坍缩停止，引力坍缩和核聚变释放能量产生的热膨胀取得平衡，既不会在引力作用下向内收缩，也不会因热膨胀炸开，核心的氢元素开始稳定聚变，太阳进入主序星阶段。

当太阳点燃核聚变后，辐射开始往外传递，由于从核心到太阳表面有厚厚的等离子体，光辐射会经过吸收在释放并渐渐损失能量，最终到达太阳表面时已经从1500W高温的辐射变成了5770K的黑体辐射（由于高温产生的热辐射）。光子从核心核聚变发出到到达太阳表面以黑体辐射形式发出，这过程是相当漫长的。而核心核反应过程中产生的中微子则会畅通无阻地向外辐射。

当太阳被点燃后，辐射和太阳风瞬间吹散了周围的气体，气体不再向中心天体太阳坍缩，太阳的质量开始稳定下来，外围物质也开始聚集。

由于内层气体被太阳风吹散，因此剩余气体较少，因此主要形成了一些固态行星，到了距离较远的木星轨道则保留了大量气体，木星得以吸收更多的尘埃和气体汇聚成气态巨行星。

当形成的各大行星清扫了各自的轨道后，太阳系就大致成了我们现在看到的这个样子了。

根据恒星演化模型，当恒星核心核聚变进行到铁核聚变，核聚变产生的能量就不足以支撑引力坍缩从而无法进行下去了。这是因为铁的结合能较低，铁核聚变所产生能量与产生核聚变所需的能量相当，因此铁核聚变过程无法产生足以抵御引力坍缩的热膨胀，外层物质会以自由落体向内跌落，撞到核心坚硬的简并态铁核后产生剧烈反弹发生超新星爆炸。

也就是，核聚变到铁为止，恒星核聚变就无法进行下去了，那么地球上那么多比铁更重的重元素是哪里来的？科学家一开始认为，就来自于前面所说的恒星末期的超新星爆发。大量元素从核心喷出，同时喷出的还有大量中子，在喷发过程中就发生了一个中子俘获的过程，大量的中子被爆发出的元素俘获形成大量的高中子数同位素。当原子核内中子数远超质子数时，原子核是不稳定的，因此在中子俘获过程结束后随即发生元素衰变，大量核内中子衰变成质子导致原子序数增加，更多的重元素因此产生。这一过程同样会发生在白矮星超过钱德拉塞卡极限发生Ia型超新星爆发的时候。

但是后来通过对超新星爆发的持续观察发现，超新星爆发无法产生现实中看到的足够多的重元素，特别是原子序数远高于铁的重元素，比如黄金等，这可能是由于超新星爆发过程产生的自由中子数有限导致的。于是有科学家提出一种理论模型，在双中子星合并过程中，碰撞瞬间会甩出含有大量中子的物质，在这一过程中可以形成各种超重元素。后面的事大家都知道了，在两年前全球科学家共同发布了双中子星合并的观测结果，通过光谱分析发现在抛射物里产生大量超重元素，其中就包括黄金。当时新闻里说碰撞中大约产生300个地球质量的黄金，这一消息“导致”发布会次日全球金价暴跌……

那么问题又来了，这些重金属都是通过超新星爆发高速喷出的，它们是怎么被减速后凝聚的呢？一般认为就是当这是抛射物在穿过原始恒星气体云时，被减速并混入到气体云中，最终就形成了前面说的原始星云。故事正式结束了。