光球层厚度_光球色球日冕温度_日冕层厚度(6)

太阳的氢元素核聚变反应是发生于满足氢热核聚变反应的氢元素粒子之纯度、温度最低阀值的日冕层。日冕层的氢元素核聚变反应产生巨大能量，这些自由的能量向内、外作用，同时伴随着相应的物质流动。太阳日冕层的核聚变反应处于自调节的动平衡状态！氢元素由基态到激发态，再进而聚变完成反应，周而复返，连续不断！氢元素热核反应控制的关键是纯度与能量；能量达到激发态的氢元素粒子间才能够有效碰撞进行聚合反应产生能量，非激发态的氢元素粒子与其他元素粒子数量则减少有效碰撞减缓反应速度，热核反应所产生的能量则化非激发态的氢元素粒子为激发态的氢元素粒子起提高反应速度作用；向内的能量与物质流动一则增加内层激发态的氢元素粒子，二则带来新的物质供给-激发态的氢元素粒子、非激发态的氢元素粒子与其他元素粒子；向外的能量与物质流动则起清除非激发态的氢元素粒子与其他元素粒子的作用！如此连续不断的持续过程是极其微妙的！一定范围内，氢元素粒子比率越高，热核反应速度越高；光球温度越高，则激发态的氢元素粒子越多，热核反应速度则越高。

恒星演化的晚期则非氢元素粒子比率逐渐升高，热核反应速度逐步下降，光球温度也逐步下降；最后则外层热核反应终止；伴着外层热核反应而生向内的恒星日冕层压力自然减弱乃至消失，恒星外层大气则向外逐渐膨胀，恒星的体积膨胀到一定程度则进入红巨星阶段！

恒星色球与光球的大小、温度与质量、金属度（实际上应该是纯度——氢系粒子纯度；纯度与金属度的关系是纯度越高，金属度越低。但天文观测中，我们首先所能获得的是金属度，然后才能间接获得纯度。）存在着函数关系。同质量恒星，其光球有效温度是由其金属度决定的，金属度越低温度越高。恒星以质量论，质量越高者温度越高，当然在这个过程中金属度因素是会发挥作用的。一般而论，金属度越低，其外径趋向增大；但因为恒星外层进行热核聚变的日冕层对内部物质的约束能力与其热核聚变的产能正相关，存在高金属度恒星产能较少而使约束不足所对应的低温膨胀现象与低金属度恒星产能较高而使约束充分所对应的高温压缩现象 。高温压缩现象与低温膨胀现象是恒星热核聚变处于不同阶段的表象，前者发生于恒星热核聚变前期，后者处于恒星热核聚变的后期。恒星的热核反应之启动需要高温与被高温激发的激发态氢系粒子，恒星之前阶段的进程必然是凝聚（压缩），热核聚变反应之初（恒星之初）自然也是高温（热核聚变反应都开始了，恒星能不处于高温状态么？）与压缩（热核聚变反应的压缩能力当然要高于此前的原始星云核心的自然凝聚性压缩），其结果当然是早期恒星的高温压缩现象！此后，持续进行的恒星热核聚变反应过程消耗大量的氢系粒子释放大量光子，这个持续过程伴随的恒星风也要使恒星产生大量的物质消耗，这就决定恒星的质量必然是单方向的减少；恒星热核反应的强度与恒星质量、金属度相关，经过长时间热核聚变的恒星其质量下降、金属度升高，如是热核聚变反应强度的降低成为必然，恒星日冕层对内的约束能力的下降随时间的持续也是必然结果；加之热核聚变所产生热能的长期积累使恒星的热能状态高于同质量早期恒星的水平；最后的结果必然是恒星后期的低温膨胀——红巨星化！恒星的演化历史对恒星现况的影响是通过其演化更早阶段所积累的热量与更早阶段恒星的更大质量所对应的较大体积与现有氢热核聚变反应状况之连续而产生作用。

总之，恒星的状态是极其有规律可循的。例如体积是其质量、光球温度、金属度（反应物纯度）经其演化历史因素修正的结果。质量越大，体积越大；其它条件相同的情况下演化时间越长其体积越大；恒星演化早期金属度趋高体积趋小，恒星演化后期则金属度越高体积越大；恒星光球温度则是质量越大温度越高，金属度越高则温度越低；恒星光球温度与体积在恒星的氢热核聚变反应稳定后成反向变化趋势。恒星的体积增大、温度下降之变化是什么？气态方程可以告诉我们：气态方程 pv=nrt ，p=nrt/v n为气体质量的摩尔数 r 为气体参数 p为气体压强v为气体体积t为气体温度。可以做个简化计算，恒星的半径扩大时的气体压强变化 1 M☉ 1 R☉ 5780 K p1=5780nr/v, 1 M☉ 1.05 R☉ 5250 K p2= 5250nr/(1.05x1.05x1.05*v)=4535.15nr/v。（实际恒星数据：太阳1 M☉ 1 R☉ 5780K，武仙座14 1 M☉ 1.05 R☉ 5250 K 0.35 [Fe/H]，后者体积约为前者的1.1576倍。）忽略恒星内部固体物质等影响时p1:p2大约为1.27：1 。这个1.27的压力比，有后者体积扩展的贡献（1.1576）,也有温度的贡献（5780/5250=1.101）；是以上两者的乘积。这应该能够说明恒星的体积增大与（光球）温度下降是因为恒星最外层日冕层的氢热核聚变反应的减弱。太阳氢热核聚变反应的内核说是解释不了这种恒星体积与温度的反向变化。