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恒星演化主要是因为它组成的元素的风度在生命中发生改变
聚变；氢气；氦气；海洋.因为缺乏当时的化学环境.地球原始生命可能是地外的小行星通过撞击带来的.
恒星的演化
恒星都是气体星球。
晴朗无月的夜晚，且无光污染的地区，一般人用肉眼大约可以看到6000多颗恒星，借助于望远镜，则可以看到几十万乃至几百万颗以上。
估计银河系中的恒星大约有1500-4000亿颗，我们所处的太阳系的主星太阳就是一颗恒星。
恒星的两个重要的特征就是温度和绝对星等。
大约100年前，丹麦的艾依纳尔·赫茨普龙（Einar Hertzsprung）和美国的享利·诺里斯·罗素（Henry Norris Russell ）各自绘制了查找温度和亮度之间是否有关系的图，这张关系图被称为赫罗图，或者H—R图。
在H-R图中，大部分恒星构成了一个在天文学上称作主星序的对角线区域；在主星序中，恒星的绝对星等增加时，其表面温度也随之增加。
90%以上的恒星都属于主星序，太阳也是这些主星序中的一颗。
巨星和超巨星处在H—R图的右侧较高较远的位置上；白矮星的表面温度虽然高，但亮度不大，所以他们只处在该图的中下方。
恒星演化是一个恒星在其生命期内（发光与发热的期间）的连续变化。
生命期则依照星体大小而有所不同。
单一恒星的演化并没有办法完整观察，因为这些过程可能过于缓慢以致于难以察觉。
因此天文学家利用观察许多处于不同生命阶段的恒星，并以计算机模型模拟恒星的演变。
天文学家赫茨普龙和哲学家罗素首先提出恒星分类与颜色和光度间的关系，建立了被称为“赫-罗图的”恒星演化关系，揭示了恒星演化的秘密。
“赫-罗图”中，从左上方的高温和强光度区到右下的低温和弱光区是一个狭窄的恒星密集区，我们的太阳也在其中；这一序列被称为主星序，90%以上的恒星都集中于主星序内。
在主星序区之上是巨星和超巨星区；左下为白矮星区。
天文学家经由观测恒星的光谱、光度和在空间中的运动，可以测量恒星的质量、年龄、金属量和许多其他的性质。
恒星的总质量是决定恒星演化和最后命运的主要因素。
其他特征，包括 直径、自转、运动和温度，都可以在演变的历史中进行测量。
描述许多恒星的温度对光度关系的图，也就是赫罗图（HR图），可以测量恒星的年龄和演化的阶段。
恒星并非平均分布在星系之中，多数恒星会彼此受引力影响而形成聚星，如双星、三合星、甚至形成星团等由数万至数百万计的恒星组成的恒星集团。
当两颗双星的轨道非常接近时，其引力作用或会对它们的演化产生重大的影响，例如一颗白矮星从它的伴星获得吸积盘气体成为新星。
在宇宙发展到一定时期，宇宙中充满均匀的中性原子气体云，大体积气体云由于自身引力而不稳定造成塌缩。
这样恒星便进入形成阶段。
在塌缩开始阶段，气体云内部压力很微小，物质在自引力作用下加速向中心坠落。
当物质的线度收缩了几个数量级后，情况就不同了，一方面，气体的密度有了剧烈的增加，另一方面，由于失去的引力位能部分的转化成热能，气体温度也有了很大的增加，气体的压力正比于它的密度与温度的乘积，因而在塌缩过程中，压力增长更快，这样，在气体内部很快形成一个足以与自引力相抗衡的压力场，这压力场最后制止引力塌缩，从而建立起一个新的力学平衡位形，称之为星坯。
如果温度不足以点燃氢核，会形成褐矮星 。
星坯的力学平衡是靠内部压力梯度与自引力相抗衡造成的，而压力梯度的存在却依赖于内部温度的不均匀性（即星坯中心的温度要高于外围的温度），因此在热学上，这是一个不平衡的系统，热量将从中心逐渐地向外流出。
这一热学上趋向平衡的自然倾向对力学起着削弱的作用。
于是星坯必须缓慢的收缩，以其引力位能的降低来升高温度，从而来恢复力学平衡；同时也是以引力位能的降低，来提供星坯辐射所需的能量。
这就是星坯演化的主要物理机制。
下面我们利用经典引力理论大致的讨论这一过程。
考虑密度为ρ、温度为T、半径为r的球状气云系统，气体热运动能量：ET= RT= T(1) 将气体看成单原子理想气体，μ为摩尔质量，R为气体普适常数为了得到气云球的的引力能Eg，想象经球的质量一点点移到无穷远，将球全部移走场力作的功就等于-Eg。
当球质量为m，半径为r时，从表面移走dm过程中场力做功：dW=- =-G( )1/3m2/3dm(2) 所以：-Eg=- ( )1/3m2/3dm= G( M5/3于是：Eg=- (2）， 气体云的总能量：E=ET+EG (3)热运动使气体分布均匀，引力使气体集中。
两者共同作用。
当E>0时热运动为主，气云是稳定的，小的扰动不会影响气云平衡；当E<0时，引力为主，小的密度扰动产生对均匀的偏离，密度大处引力增大，使偏离加强而破坏平衡，气体开始塌缩。
由E≤0得到产生收缩的临界半径：(4) 相应的气体云的临界质量为：(5) 原始气云密度小，临界质量很大。
所以很少有恒星单独产生，大部分是一群恒星一起产生成为星团。
球形星团可以包含10^5→10^7个恒星，可以认为是同时产生的。
我们已知：太阳质量：MΘ=2×10^33，半径R=7×10^10，我们带入（2）可得出太阳收缩到今天这个状态以释放的引力能太阳的总光度L=4×10^33erg.s-1如果这个辐射光度靠引力为能源来维持，那么持续的时间是：11×10^9年很多证明表明，太阳稳定的保持着今天的状态已有5×10^9年了，因此，星坯阶段只能是太阳形成像今天这样的稳定状态之前的一个短暂过渡阶段。
这样提出新问题，星坯引力收缩是如何停止的？此后太阳辐射又是以什么为能源？ 主序星阶段在收缩过程中密度增加，我们知道ρ∝r-3，由式（4),rc∝r3/2，所以rc比 r减小的更快，收缩气云的一部分又达到新条件下的临界，小扰动可以造成新的局部塌缩。
如此下去在一定的条件下，大块气云收缩为一个凝聚体成为原恒星，原恒星吸附周围气云后继续收缩，表面温度不变，中心温度不断升高，引起温度、密度和气体成分的各种核反应。
产生热能使气温升的极高，气体压力抵抗引力使原恒星稳定下来成为恒星，恒星的演化是从主序星开始的。
恒星的成份大部分是H和He，当温度达到104K以上，即粒子的平均热动能达1eV以上，氢原子通过热碰撞就充分的电离了（氢的电离能是13.6eV），在温度进一步升高后，等离子气体中氢核与氢核的碰撞就可能引起核反应。
对纯氢的高温气体，最有效的核反应系列是所谓的P-P链：其中主要是2D(p，γ）3He反应。
D（氘，氢的同位素，由一个质子和一个中子组成）含量只有氢的10-4%左右，很快就燃完了（其原理与现代氢弹武器类似）。
如果开始时D比3He（氦3,氦的同位素，由2个质子和1个中子组成）含量多，则反应生成的3H（氚，氢的同位素，由1个质子和2个中子组成，衰变会变成氦3）可能就是恒星早期3He的主要来源，由于对流到达恒星表面的这种3He，有可能还保留着。
Li,Be,B等轻核和D一样结合能很低，含量只是H 的2×10-9K左右，当中心温度超过3×106K就开始燃烧，引起（p，α）和（p，α）反应，很快成为3He和4He。
中心温度达到107K，密度达到 105kg/m3左右时，产生的氢转化为He的41H→4He过程。
这主要是p-p和CNO循环。
同时含有1H和4He是发生p-p链反应，有以下三个分支组成：p-p1（只有1H) p-p2（同时有1H、4He) p-p3或假设1H 和4He的重量比相等。
随温度升高，反应从p-p1逐渐过渡到p-p3，而当T>1.5×107K时，恒星中燃烧H的过程就可过渡到以CNO循环为主了。
当恒星内混杂有重元素C和N时，他们能作为触媒使1H变为4He，这就是CNO循环，CNO循环有两个分支：或总反应率取决于最慢的14N(p，γ）15O、15N的（p，α）和（p，γ）反应分支比约为2500：1。
这个比值几乎与温度无关，所以在2500次CNO循环中有一次是CNO-2。
在p-p链和CNO循环过程中，净效果是H燃烧生成He：在释放出的26.7MeV能量中，大部分消耗给恒星加热和发光，成为恒星的主要来源。
前面我们提到恒星的演化是从主星序开始的，那么什么是主星序呢？等H稳定地燃烧为He时，恒星就成了主序星。
人们发现有百分之八十至九十的恒星都是主序星，他们共同特征是核心区都有氢正在燃烧，他们的光度、半径和表面温度都有所不同，后来证明：主序星的定量上差别主要是质量不同，其次是他们的年龄和化学成份，太阳这段历程约千万年。
观察到的主序星的最小质量大约为0.1M⊙。
模型计算表明，当质量小于0.08M⊙时，星体的收缩将达不到氢的点火温度，从而形不成主序星，这说明对于主序星它有一个质量下限。
观察到的主序星的最大质量大约是几十个太阳质量。
理论上讲，质量太大的恒星辐射很强，内部的能量过程很剧烈，因此结构也越不稳定。
但是理论上没有一个质量的绝对上限。
当对某一星团作统计分析时，人们却发现主序星有一个上限，这说明什么？我们知道，主序星的光度是质量的函数，这函数可分段的用幂式表示：L∝Mν其中υ不是一个常数，它的值大概在3.5到4.5之间。
M大反映主序星中可供燃烧的质量多，而L大反映燃烧的快，因此主序星的寿命可近似用M与L的商标来标志：T∝M-（ν-1)即主序星寿命随质量增大而按幂律减小，如果整个星团已存在的年龄为T，那就可以由T与M的关系式求出一个截止质量MT。
质量大于MT的主序星已结束核心的H燃烧阶段而不是主序星了，这就是观察到由大量同年龄星组成的星团有上限的原因。
我们就讨论观测到的恒星中大部分是主序星的原因，表1根据一25M⊙的恒燃烧阶段点火温度（K) 中心温度（g. cm-3) 持续时间（yr)H 4×107 4 7×106He 2×108 6×102 5×105C 7×108 6×105 5×102Ne 1.5×109 4×106 1O 2×109 1×107 5×10-2Si 3.5×109 1×108 3×10-3燃烧阶段的总寿命7.5×106星演化模型，列出了各种元素的点火温度及燃烧所持续的时间。
从表上看出，原子序数大的核有更高的点火温度，Z大的核不仅难于点火，点火后燃烧也更剧烈，因此燃烧持续的的时间也就更短。
这颗25M⊙的表1 25M⊙恒星演化模型，模型星的燃烧阶段的总寿命为7.5×106年，而其中百分之九十以上的时间是氢燃烧阶段，即主星序阶段。
从统计角度讲，这表明找到一颗处于主星序阶段的恒星几率要大。
这正是观察到的恒星大多数为主序星的基本原因。
主序后的演化由于恒星形成是它的主要成份是氢，而氢的点火温度又比其他元素都低，所以恒星演化的第一阶段总是氢的燃烧阶段，即主序阶段。
在主序阶段，恒星内部维持着稳衡的压力分布和表面温度分布，所以在整个漫长的阶段，它的光度和表面温度都只有很小的变化。
下面我们讨论，当星核区的氢燃烧完毕后，恒星有将怎么进一步演化？恒星在燃烧尽星核区的氢之后，就熄火，这时核心区主要是氦，它是燃烧的产物，外围区的物质主要是未经燃烧的氢，核心熄火后恒星失去了辐射的能源，它便要引力收缩是一个起关键作用的因素。
一个核燃烧阶段的结束，表明恒星内各处温度都已低于在该处引起点火所需要的温度，引力收缩将使恒星内各处的温度升高，这实际上是寻找下一次核点火所需要的温度，引力收缩将使恒星内各处的温度全面的升高，主序后的引力收缩首先点着的不是核心区的氦（它的点火温度高的太多），而是核心与外围之间的氢壳，氢壳点火后，核心区处于高温状态，而仍没核能源，它将继续收缩。
这时，由于核心区释放的引力位能和燃烧中的氢所释放的核能，都需要通过外围不燃烧的氢层必须剧烈地膨胀，即让介质辐射变得更透明，来排出多余的热能来维持热平衡。
而氢层膨胀又使恒星的表面温度降低了，所以这是一个光度增加、半径增加、而表面变冷的过程，这个过程是恒星从主星序向红巨星过渡，过程进行到一定程度，氢区中心的温度将达到氦点火的温度，于是又过渡到一个新阶段--氦燃烧阶段。
在恒星中心发生氦点火前，引力收缩以使它的密度达到了103g. cm-3的量级，这时气体的压力对温度的依赖很弱，那么核反应释放的能量将使温度升高，而温度升高反过来又加剧核反应速率，于是一旦点火，很快就会燃烧的十分剧烈，以至于爆炸，这种方式的点火称为“氦闪光”，因此在现象上会看到恒星光度突然上升到很大，后来又降的很低。
另一方面，当引力收缩时它的密度达不到103g. cm-3量级，此时气体的压力正比于温度，点火温度升高导致压力升高，核燃烧区就会有所膨胀，而膨胀导致温度降低，因此燃烧就能稳定的进行，所以这两种点火情况对演化进程的影响是不同的。
恒星在发生“氦闪光”之后又怎么演变呢？闪光使大量能量的释放很可能把恒星外层的氢气都吹走，剩下的是氦的核心区。
氦核心区因膨胀而减小了密度，以后氦就有可能在其中正常的燃烧了。
氦燃烧的产物是碳，在氦熄火后恒星将有一个碳核心区氦外壳，由于剩下的质量太小引力收缩已不能达到碳的点火温度，于是它就结束了以氦燃烧的演化，而走向热死亡。
由于引力塌缩与质量有关，所以质量不同的恒星在演化上是有差别的。
M<0.08M⊙的恒星：氢不能点火，它将没有氦燃烧阶段而直接走向死亡。
0.08<M<0.35M⊙的恒星：氢能点火，氢熄火后，氢核心区将达不到点火温度，从而结束核燃烧阶段。
0.35<M<2.25M⊙的恒星：它的主要特征是氦会点火而出现氦闪光。
2.25<M<4M⊙的恒星：氢熄火后氦能正常地燃烧，但熄火后，碳将达不到点火温度。
这里的反应有：在核反应初期，温度达到108K量级时，CNO循环产生的13C，17O能和4He发生新的（α，n）反应，形成16O和20Ne，在核反应进行了很长时间后，20Ne(p，γ） 21Na（β+，ν） 21Na中的21Na以及14N吸收两个4He形成的22Ne能发生（α，n）反应形成24Mg和25Mg等，这些反应作为能源并不重要，但发出的中子可进一步发生中子核反应。
4<M<8→10M⊙的恒星，这是一个情况不清楚的范围，或许碳不能点火，或许出现碳闪光，或许能正常地燃烧，因为这是最后的中心温度已较高，一些较敏感的因素，如：中微子的能量损失把情况弄得模糊了。
核反应结束后，当中心温度达到109K时，开始发生C,O,Ne 燃烧反应，这主要是C-C反应，O-O反应，以及20Ne的γ，α反应：8→10M⊙<M的恒星：氢、氦、碳、氧、氖、硅都能逐级正常燃烧。
最后在中心形成一个不能在释放能量的核心区，核心区外面是各种能燃烧而未烧尽的氢元素壳层。
核燃烧阶段结束时，整个恒星呈现由内至外分层（Fe,Si,Mg,Ne,O,C,He,H）结构。
我们已经知道，对质量小于8M⊙的恒星，它会因不能到达下一级和点火温度而结束它的核燃烧阶段；对于质量更大的恒星，它将在核心区耗尽燃料之后结束它的核燃烧阶段，在这以后，恒星的最终归宿是什么?小质量的恒星（如太阳），起先会膨胀，在这个阶段的恒星我们称之（红、蓝、白）巨星，然后会塌缩，变成白矮星或蓝矮星，辐射、丧失能量，成为红矮星，再成为黑矮星，最终消失。
大质量的恒星，≥7个太阳密度（8M⊙<M）的恒星则会变成（蓝、白、红）超巨星，它会选择以超新星爆发的形式结束生命，最终会成为中子星或黑洞（古代有记载， 由于超新星光量大，一颗超新星爆发，连续几个月都可以在晚上看书），中子星最终丧失能量，形成黑矮星。
而黑洞会向外射粒子，或许会变成白洞，或许会完全蒸发。
一旦停止了核燃烧，恒星必定要发生引力收缩，这是因为恒星内部维持力学平衡的压力是与它的温度相联系的。
因此，如果恒星在一?quot；最终的平衡位形，它必须是一个冷的平衡位形，即它的压力与它的温度无关。
主序星核心H耗尽后，离开主序是阶段开始了它最后的历程。
结局主要取决于质量。
对于质量很小的星体由于质量小，物体内部的自引力并不重要，固体内部的平衡是正负离子间的净库仑引力于电子间的压力来达到平衡的。
当星体质量再大些，直到自引力不可忽略时，这时自引力加大了内部的密度和压力，压力的加大是物质发生压力电离，从而逐渐是固体的电约束瓦解，而过渡为等离子气体。
加大质量，即加大密度，此时压力于温度无关，从而达到一种冷的平衡位形，等离子体内电子的动能一大足以在物质内部引起β衰变：这里p是原子核中的质子，这样的反应大致在密度达到108 g. cm-3的时候，它将逐渐地是负离子体中的原子核变为富中子核，原子核中出现过多的中子，导致核结构松散，当密度超过4×1011g. cm-3是中子开始从原子核中分离出来，成为自由中子，自引力于中子间压力达到平衡。
如果当质量变大使中子气体间压力已不能抵御物质自引力，而形成黑洞，但由于大多数恒星演化后阶段使得质量小于它的初始质量，例如恒星风，氦闪光，超新星爆发等，它们会是恒星丢失一个很大的百分比质量，因此，恒星的终局并不是可以凭它的初始质量来判断的，它实际上取决于演化的进程。
那么我们可以得出这样的结论。
8→10M⊙以下的恒星最终间抛掉它的一部分或大部分质量而变成一个白矮星。
8M⊙以上的恒星最终将通过星核的引力塌缩而变成中子星或黑洞，也就是说，塌缩的内核质量在太阳1.44倍——到5倍的恒星，最终成为中子星，塌缩的内核质量在太阳5倍以上的恒星，最终成为黑洞。
观测到的恒星质量范围一般为0.1→60M⊙。
质量小于0.08M⊙的天体不能达到点火温度。
因此，不发光，不能成为恒星。
质量大于60M⊙的天体中心温度过高而不稳定，至今仅发现70个以下。
变星等。
根据实际观测和光谱分析，我们可以了解恒星大气的基本结构。
一般认为在一部分恒星中，最外层有一个类似日冕状的高温低密度星冕。
它常常与星风有关。
有的恒星已在星冕内发现有产生某些发射线的色球层，其内层大气吸收更内层高温气体的连续辐射而形成吸收线。
人们有时把这层大气叫作反变层，而把发射连续谱的高温层叫作光球。
其实，形成恒星光辐射的过程说明，光球这一层相当厚，其中各个分层均有发射和吸收。
光球与反变层不能截然分开。
太阳型恒星的光球内，有一个平均约十分之一半径或更厚的对流层。
在上主星序恒星和下主星序恒星的内部，对流层的位置很不相同。
能量传输在光球层内以辐射为主，在对流层内则以对流为主。
对于光球和对流层，我们常常利用根据实际测得的物理特性和化学组成建立起来的模型进行较详细的研究。
我们可以从流体静力学平衡和热力学平衡的基本假设出发，建立起若干关系式，用以求解星体不同区域的压力、温度、密度、不透明度、产能率和化学组成等。
在恒星的中心，温度可以高达数百万度乃至数亿度，具体情况视恒星的基本参量和演化阶段而定。
在那里，进行着不同的产能反应。
一般认为恒星是由星云凝缩而成，主星序以前的恒星因温度不够高，不能发生热核反应，只能靠引力收缩来产能。
进入主星序之后，中心温度高达700万度以上，开始发生氢聚变成氦的热核反应。
这个过程很长，是恒星生命中最长的阶段。
氢燃烧完毕后，恒星内部收缩，外部膨胀，演变成表面温度低而体积庞大的红巨星，并有可能发生脉动。
那些内部温度上升到近亿度的恒星，开始发生氦碳循环。
在这些演化过程中，恒星的温度和光度按一定规律变化，从而在赫罗图上形成一定的径迹。
最后，一部分恒星发生超新星爆炸，气壳飞走，核心压缩成中子星一类的致密星而趋于“死亡”（见恒星的形成和演化）。
什么是衡星，什么是行星？
恒星 由炽热气体组成的、能自己发光的球状或类球状天体。
离地球最近的恒星是太阳。
其次是半人马座比邻星，它发出的光到达地球需要4.22年，晴朗无月的夜晚，在一定的地点一般人用肉眼大约可以看到 3,000多颗恒星。
借助于望远镜，则可以看到几十万乃至几百万颗以上。
估计银河系中的恒星大约有一、二千亿颗。
恒星并非不动，只是因为离开我们实在太远，不借助于特殊工具和方法，很难发现它们在天上的位置变化，因此古代人把它们认为是固定不动的星体，叫作恒星。
测定恒星距离最基本的方法是三角视差法，先测得地球轨道半长径在恒星处的张角(叫作周年视差)，再经过简单的运算，即可求出恒星的距离。
这是测定距离最直接的方法。
但对大多数恒星说来，这个张角太小，无法测准。
所以测定恒星距离常使用一些间接的方法，如分光视差法、星团视差法、统计视差法以及由造父变星的周光关系确定视差，等等（见天体的距离）。
这些间接的方法都是以三角视差法为基础的。
恒星的亮度常用星等来表示。
恒星越亮，星等越小。
在地球上测出的星等叫视星等；归算到离地球10秒差距处的星等叫绝对星等。
使用对不同波段敏感的检测元件所测得的同一恒星的星等，一般是不相等的。
目前最通用的星等系统之一是U(紫外)B（蓝）、V（黄）三色系统(见测光系统 class=link>测光系统);B和V分别接近照相星等和目视星等。
二者之差就是常用的色指数。
太阳的V=-26.74等，绝对目视星等M=+4.83等，色指数B-V=0.63，U-B=0.12。
由色指数可以确定色温度。
恒星表面的温度一般用有效温度来表示，它等于有相同直径、相同总辐射的绝对黑体的温度。
恒星的光谱能量分布与有效温度有关，由此可以定出O、B、A、F、G、K、M等光谱型（也可以叫作温度型）温度相同的恒星，体积越大，总辐射流量（即光度）越大，绝对星等越小。
恒星的光度级可以分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ，依次称为超巨星、亮巨星、巨星、亚巨星、主序星（或矮星）、亚矮星、白矮星。
太阳的光谱型为G2V,颜色偏黄,有效温度约5,770K。
A0V型星的色指数平均为零，温度约10,000K。
恒星的表面有效温度由早O型的几万度到晚M型的几千度，差别很大。
恒星的真直径可以根据恒星的视直径（角直径）和距离计算出来。
常用的干涉仪或月掩星方法可以测出小到0001的恒星的角直径，更小的恒星不容易测准,加上测量距离的误差，所以恒星的真直径可靠的不多。
根据食双星兼分光双星的轨道资料，也可得出某些恒星直径。
对有些恒星，也可根据绝对星等和有效温度来推算其真直径。
用各种方法求出的不同恒星的直径，有的小到几公里量级，有的大到10公里以上。
只有特殊的双星系统才能测出质量来，一般恒星的质量只能根据质光关系等方法进行估算。
已测出的恒星质量大约介于太阳质量的百分之几到120倍之间,但大多数恒星的质量在0.1～10个太阳质量之间恒星的密度可以根据直径和质量求出，密度的量级大约介于10克/厘米（红超巨星）到 10～10克/厘米（中子星）之间。
恒星表面的大气压和电子压可通过光谱分析来确定。
元素的中性与电离谱线的强度比，不仅同温度和元素的丰度有关，也同电子压力密切相关。
电子压与气体压之间存在着固定的关系，二者都取决于恒星表面的重力加速度，因而同恒星的光度也有密切的关系（见恒星大气理论）。
根据恒星光谱中谱线的塞曼分裂（见塞曼效应）或一定波段内连续谱的圆偏振情况，可以测定恒星的磁场。
太阳表面的普遍磁场很弱，仅约1～2高斯，有些恒星的磁场则很强，能达数万高斯。
白矮星和中子星具有更强的磁场。
化学组成 与在地面实验室进行光谱分析一样，我们对恒星的光谱也可以进行分析，借以确定恒星大气中形成各种谱线的元素的含量，当然情况要比地面上一般光谱分析复杂得多。
多年来的实测结果表明，正常恒星大气的化学组成与太阳大气差不多。
按质量计算，氢最多,氦次之,其余按含量依次大致是氧、碳、氮、氖、硅、镁、铁、硫等。
但也有一部分恒星大气的化学组成与太阳大气不同，例如沃尔夫－拉叶星，就有含碳丰富和含氮丰富之分（即有碳序和氮序之分）在金属线星和A型特殊星中，若干金属元素和超铀元素的谱线显得特别强。
但是，这能否归结为某些元素含量较多，还是一个问题。
理论分析表明，在演化过程中，恒星内部的化学组成会随着热核反应过程的改变而逐渐改变，重元素的含量会越来越多，然而恒星大气中的化学组成一般却是变化较小的。
物理特性的变化 观测发现，有些恒星的光度、光谱和磁场等物理特性都随时间的推移发生周期的、半规则的或无规则的变化。
这种恒星叫作变星。
变星分为两大类：一类是由于几个天体间的几何位置发生变化或恒星自身的几何形状特殊等原因而造成的几何变星；一类是由于恒星自身内部的物理过程而造成的物理变星。
几何变星中，最为人们熟悉的是两个恒星互相绕转（有时还有气环或气盘参与）因而发生变光现象的食变星(即食双星)。
根据光强度随时间改变的“光变曲线”，可将它们分为大陵五型、天琴座β（渐台二）型和大熊座W型三种几何变星中还包括椭球变星（因自身为椭球形，亮度的变化是由于自转时观测者所见发光面积的变化而造成的）、星云变星（位于星云之中或之后的一些恒星,因星云移动,吸光率改变而形成亮度变化）等。
可用倾斜转子模型解释的磁变星，也应归入几何变星之列。
物理变星，按变光的物理机制，主要分为脉动变星和爆发变星两类。
脉动变星的变光原因是：恒星在经过漫长的主星序阶段以后（见赫罗图），自身的大气层发生周期性的或非周期性的膨胀和收缩，从而引起脉动性的光度变化。
理论计算表明脉动周期与恒星密度的平方根成反比。
因此那些重复周期为几百乃至几千天的晚型不规则变星、半规则变星和长周期变星都是体积巨大而密度很小的晚型巨星或超巨星周期约在1～50天之间的经典造父变星和周期约在,0.05～1.5天之间的天琴座RR型变星(又叫星团变星)，是两种最重要的脉动变星。
观测表明，前者的绝对星等随周期增长而变小（这是与密度和周期的关系相适应的），因而可以通过精确测定它们的变光周期来推求它们自身以及它们所在的恒星集团的距离，所以造父变星又有宇宙中的“灯塔”或“量天尺”之称。
天琴座RR型变星也有量天尺的作用。
还有一些周期短于0.3天的脉动变星 (包括 class=link>盾牌座型变星、船帆座AI型变星和型变星 class=link>仙王座型变星等)，它们的大气分成若干层，各层都以不同的周期和形式进行脉动，因而，其光度变化规律是几种周期变化的迭合，光变曲线的形状变化很大，光变同视向速度曲线的关系也有差异。
盾牌座δ型变星和船帆座AI型变星可能是质量较小、密度较大的恒星，仙王座β型变星属于高温巨星或亚巨星一类。
爆发变星按爆发规模可分为超新星、新星、矮新星、类新星和耀星等几类。
超新星的亮度会在很短期间内增大数亿倍，然后在数月到一、二年内变得非常暗弱。
目前多数人认为这是恒星演化到晚期的现象。
超新星的外部壳层以每秒钟数千乃至上万公里的速度向外膨胀，形成一个逐渐扩大而稀薄的星云；内部则因极度压缩而形成密度非常大的中子星之类的天体。
最著名的银河超新星是中国宋代（公元1054年）在金牛座发现的“天关客星”。
现在可在该处看到著名的蟹状星云，其中心有一颗周期约33毫秒的脉冲星。
一般认为，脉冲星就是快速自转的中子星。
新星在可见光波段的光度在几天内会突然增强大约9个星等或更多,然后在若干年内逐渐恢复原状。
1975年8 月在天鹅座发现的新星是迄今已知的光变幅度最大的一颗。
光谱观测表明，新星的气壳以每秒500～2,000公里的速度向外膨胀。
一般认为，新星爆发只是壳层的爆发，质量损失仅占总质量的千分之一左右，因此不足以使恒星发生质变。
有些爆发变星会再次作相当规模的爆发，称为再发新星。
矮新星和类新星变星的光度变化情况与新星类似，但变幅仅为2～6个星等，发亮周期也短得多。
它们多是双星中的子星之一，因而不少人的看法倾向于，这一类变星的爆发是由双星中某种物质的吸积过程引起的。
耀星是一些光度在数秒到数分钟间突然增亮而又很快回复原状的一些很不规则的快变星。
它们被认为是一些低温的主序前星。
还有一种北冕座 R型变星，它们的光度与新星相反，会很快地突然变暗几个星等，然后慢慢上升到原来的亮度。
观测表明，它们是一些含碳量丰富的恒星。
大气中的碳尘埃粒子突然大量增加，致使它们的光度突然变暗，因而也有人把它们叫作碳爆变星。
随着观测技术的发展和观测波段的扩大，还发现了射电波段有变化的射电变星和X射线辐射流量变化的X射线变星等。
结构和演化 根据实际观测和光谱分析，我们可以了解恒星大气的基本结构。
一般认为在一部分恒星中，最外层有一个类似日冕状的高温低密度星冕。
它常常与星风有关。
有的恒星已在星冕内发现有产生某些发射线的色球层，其内层大气吸收更内层高温气体的连续辐射而形成吸收线。
人们有时把这层大气叫作反变层，而把发射连续谱的高温层叫作光球。
其实，形成恒星光辐射的过程说明，光球这一层相当厚，其中各个分层均有发射和吸收。
光球与反变层不能截然分开。
太阳型恒星的光球内，有一个平均约十分之一半径或更厚的对流层。
在上主星序恒星和下主星序恒星的内部，对流层的位置很不相同。
能量传输在光球层内以辐射为主，在对流层内则以对流为主。
对于光球和对流层，我们常常利用根据实际测得的物理特性和化学组成建立起来的模型进行较详细的研究。
我们可以从流体静力学平衡和热力学平衡的基本假设出发，建立起若干关系式，用以求解星体不同区域的压力、温度、密度、不透明度、产能率和化学组成等。
在恒星的中心，温度可以高达数百万度乃至数亿度，具体情况视恒星的基本参量和演化阶段而定。
在那里，进行着不同的产能反应。
一般认为恒星是由星云凝缩而成，主星序以前的恒星因温度不够高，不能发生热核反应，只能靠引力收缩来产能。
进入主星序之后,中心温度高达700万度以上，开始发生氢聚变成氦的热核反应。
这个过程很长，是恒星生命中最长的阶段。
氢燃烧完毕后，恒星内部收缩，外部膨胀，演变成表面温度低而体积庞大的红巨星，并有可能发生脉动。
那些内部温度上升到近亿度的恒星，开始发生氦碳循环。
在这些演化过程中，恒星的温度和光度按一定规律变化，从而在赫罗图上形成一定的径迹。
最后，一部分恒星发生超新星爆炸，气壳飞走，核心压缩成中子星一类的致密星而趋于“死亡”（见恒星的形成和演化）。
关于恒星内部结构和演化后期的高密阶段的情况，主要是根据理论物理推导出来的，这还有待于观测的证实和改进。
关于由热核反应形成的中微子之谜，理论预言与观测事实仍相去甚远。
这说明原有的理论尚有很多不完善的地方（见中微子天文学）。
因此，揭开中微子谜，对研究恒星尤其是恒星的内部结构和演化很有帮助行星 新的行星定义包括以下三点：1,必须是围绕恒星运转的天体；2,质量必须足够大，它自身的吸引力必须和自转速度平衡使其形状呈圆球；3,不受到轨道周围其他物体的影响。
一般来说，行星的直径必须在800公里以上，质量必须在50亿亿吨以上。
按照这一定义，目前太阳系内有12颗行星，分别是：水星、金星、地球、火星、谷神星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星（由于新定义的出现，冥王星终于被踢出行星的行列）、原先被认为是冥王星卫星的“卡戎”和一颗暂时编号为“2003UB313”（齐娜）的天体。
国际天文学联合会下属的行星定义委员会称，不排除将来太阳系中会有更多符合标准的天体被列为行星。
目前在天文学家的观测名单上有可能符合行星定义的太阳系内天体就有10颗以上。
在新的行星标准之下，行星定义委员会还确定了一个新的次级定义——“类冥王星”。
这是指轨道在海王星之外、围绕太阳运转周期在200年以上的行星。
在符合新定义的12颗太阳系行星中，冥王星、“卡戎”和“2003UB313”都属于“类冥王星”。
天文学家认为，“类冥王星”的轨道通常不是规则的圆形，而是偏心率较大的椭圆形。
这类行星的来源，很可能与太阳系内其他行星不同。
随着观测手段的进步，天文学家还有可能在太阳系边缘发现更多大天体。
未来太阳系的行星名单如果继续扩大，新增的也将是“类冥王星”。
(行星是自身不发光的，环绕着恒星的天体。
一般来说行星需要具有一定的质量，行星的质量要足够的大，以至于它的形状大约是圆球状，质量不够的被成为小行星。
行星的名字来自于它们的位置在天空中不固定，就好像它们在行走一般。
太阳系内的肉眼可见的5颗行星水星，金星，火星，木星，土星,人类经过千百年的探索，到16世纪哥白尼建立日心说后才普遍认识到：地球是绕太阳公转的行星之一，而包括地球在内的九大行星则构成了一个围绕太阳旋转的行星系—— 太阳系的主要成员。
行星本身一般不发光，以表面反射太阳光而发亮。
在主要由恒星组成的天空背景上，行星有明显的相对移动。
离太阳最近的行星是水星，以下依次是金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星和冥王星。
从行星起源于不同形态的物质出发，可以把九大行星分为三类：类地行星(包括水、金、地、火)、巨行星(木、土)及远日行星(天王、海王、冥王)。
行星环绕太阳的运动称为公转，行星公转的轨道具有共面性、同向性和近圆性三大特点。
所谓共面性，是指九大行星的公转轨道面几乎在同一平面上；同向性，是指它们朝同一方向绕太阳公转；而近圆性是指它们的轨道和圆相当接近。
在一些行星的周围，存在围绕行星运转的物质环，由大量小块物体(如岩石，冰块等)构成，因反射太阳光而发亮，称为行星环。
20世纪70年代之前，人们一直以为唯独土星有光环，以后相继发现天王星和木星也有光环，这为研究太阳系起源和演化提供了新的信息。
卫星是围绕行星运行的天体，月亮就是地球的卫星。
卫星反射太阳光，但除了月球以外，其它卫星的反射光都非常微弱。
卫星在大小和质量方面相差悬殊，它们的运动特性也很不一致。
太阳系中，除了水星和金星以外，其它的行星各自都有数目不等的卫星。
在火星与木星之间分布着数十万颗大小不等、形状各异的小行星，沿着椭圆轨道绕太阳运行，这个区域称之为小行星带。
此外，太阳系中还有数量众多的彗星，至于飘浮在行星际空间的流星体就更是无法计数了。
尽管太阳系内天体品种很多，但它们都无法和太阳相比。
太阳是太阳系光和能量的源泉。
也是太阳系中最庞大的天体，其半径差不多是地球半径的109倍，或者说是地月距离的1.8倍。
太阳的质量比地球大33万倍，占到太阳系总质量的99.8％，是整个太阳系的质量中心，它以自己强大的引力将太阳系里的所有天体牢牢控制在其周围，使它们不离不散，井然有序地绕自己旋转。
同时，太阳又作为一颗普通的恒星，带领它的成员，万古不息地绕银河系的中心运动。
(1). 类地行星：水星，金星，地球，火星顾名思义，类地行星的许多特性与地球相接近，它们离太阳相对较近，质量和半径都较小，平均密度则较大。
类地行星的表面都有一层硅酸盐类岩石组成的坚硬壳层，有着类似地球和月球的各种地貌特征。
对于没有大气的星球(如水星), 其外貌类似于月球，密布着环形山和沟纹；而对于像有浓密大气的金星，则其表面地形更像地球。
星早在史前就已经被人类发现了。
后来人类了解到，地球本身也是一颗行星.(2). 带光环的巨行星和遥远的远日行星木星和土星是行星世界的巨人，称为巨行星。
它们拥有浓密的大气层，在大气之下却并没有坚实的表面，而是一片沸腾着的氢组成的汪洋大海。
所以它们实质上是液态行星。
天王星，海王星，冥王星这三颗遥远的行星称为远日行星，是在望远镜发明以后才被发现的。
它们拥有主要由分子氢组成的大气，通常有一层非常厚的甲烷冰、氨冰之类的冰物质覆盖在其表面上，再以下就是坚硬的岩核。
冥王星失去行星地位,成为矮行星位居太阳系九大行星末席70多年的冥王星，自发现之日起地位就备受争议。
经过天文学界多年的争论以及本届国际天文学联合会大会上数天的争吵，冥王星终于“惨遭降级”，被驱逐出了行星家族。
从此之后，这个游走在太阳系边缘的天体将只能与其他一些差不多大的“兄弟姐妹”一道被称为“矮行星”。
2006年8月24日,根据国际天文学联合会大会11时通过的新定义，“行星”指的是围绕太阳运转、自身引力足以克服其刚体力而使天体呈圆球状、并且能够清除其轨道附近其他物体的天体。
按照新的定义，太阳系行星将包括水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星，它们都是在1900年以前被发现的。
根据新定义，同样具有足够质量、呈圆球形，但不能清除其轨道附近其他物体的天体被称为“矮行星”。
冥王星是一颗矮行星。
其他围绕太阳运转但不符合上述条件的物体被统称为“太阳系小天体”。
从2006年8月24日11起，新的太阳系八行星分别是：金星、木星、水星、火星、土星、地球、天王星和海王星。
新的天文发现不断使“九大行星”的传统观念受到质疑。
天文学家先后发现冥王星与太阳系其他行星的一些不同之处。
冥王星所处的轨道在海王星之外，属于太阳系外围的柯伊伯带，这个区域一直是太阳系小行星和彗星诞生的地方。
20世纪90年代以来，天文学家发现柯伊伯带有更多围绕太阳运行的大天体。
比如，美国天文学家布朗发现的“2003UB313”，就是一个直径和质量都超过冥王星的天体。
附：1、行星的定义：a.天体；b.围绕太阳运转；c.自身引力足以克服其刚体力而使天体呈圆球状；d.能够清除其轨道附近的其它物体。
符合这一新定义的包括：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星，总计八颗。
2、矮行星的定义：a.天体；b.围绕太阳运转；c.自身引力足以克服其刚体力而使天体呈圆球状；d.不能够清除其轨道附近的其它物体；e.不是卫星。
符合这一定义的包括：谷神星、冥王星、齐娜，总计三颗。
附资料谷神星：直径约950公里，平均距日距离约4.2亿公里，公转周期约4.6年。
原属于小行星的范畴。
冥王星：直径约2400公里，平均距日距离约59亿公里，公转周期约248年。
冥王星有三颗卫星，卡戎、S/2005 P1、S/2005 P2，后两颗卫星直径约50到60公里，公转周期为38天和25天。
原属于九大行星的范畴。
齐 娜：天文编号为2003UB313，齐娜是它的昵称，直径在2300到2500公里之间，平均距日距离约160亿公里，公转周期约560年。
2003年新发现的天体，正是由于它的发现，导致太阳系天体类别划分的争论。
（既然冥王星都是行星，那么齐娜就应该成为太阳系的第十大行星）关于卡戎：直径1200公里，围绕冥王星旋转，公转周期等于冥王星的自转周期为6.4天。
虽然卡戎的直径比谷神星还要大，但它是冥王星的卫星，所以不属于矮行星的范围。
3、太阳系小天体的定义：a.天体；b.围绕太阳运转；c.不符合行星和矮行星的定义。
原来的小行星、彗星等全部归入太阳系小天体的范畴。
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