太阳及其行星系统是由前代恒星演化产生的物质构成的。宇宙诞生之初只有氢和氦等轻元素，而构成地球和我们身体的重元素，则是在一代又一代恒星的内部熔炉及其超新星爆发中被制造出来的。虽然无法精确计算太阳诞生前到底经历了多少代恒星，但形成岩石行星所需的大量重元素表明，这个过程可能涉及了数代甚至数十代恒星的物质循环和积累。
恒星的化学指纹
通过分析太阳的光谱，我们可以得知它的化学成分。光谱中明亮的部分是太阳正常发出的光，而暗色的谱线则代表了其外层大气中存在的各种元素，它们吸收了特定波长的光。
- 主要成分: 氢和氦构成了太阳超过 98% 的质量。
- 重元素: 所有比氢和氦更重的元素（天文学中统称为“金属”）加起来只占不到 2%。
- 金属丰度 (Metallicity): 一个天体中重元素的含量被称为其金属丰度。太阳的金属丰度被用作一个基准。
这些重元素并非来自宇宙大爆炸，它们必须是在太阳诞生之前的恒星中被制造出来的。
恒星的“三代”划分
天文学家根据金属丰度将恒星分为三个“族群”（Population），这与简单的“第几代”概念不完全相同。
- 第一族群 (Population I): 金属丰度与太阳相似或更高。它们是相对年轻的恒星，我们的太阳就属于这一类。
- 第二族群 (Population II): 金属丰度显著低于太阳。它们是更古老的恒星，通常存在于星系的外围和古老的球状星团中。
- 第三族群 (Population III): 理论上存在的第一代恒星，它们由宇宙大爆炸产生的原始氢和氦构成，几乎不含任何重元素。至今，我们还没有直接观测到任何一颗第三族群恒星。
即使是我们迄今发现的“最纯净”的恒星，其重元素含量也比理论上的第一代恒星高出约千倍。这表明，宇宙中的物质很早就被前代恒星的残骸“污染”了。
为何无法精确计算“代数”？
认为恒星演化是“一代超新星爆发，诞生下一代恒星”的线性过程是一种误解。真实情况远比这复杂。
- 气体混合不均: 当一颗或多颗恒星死亡时，它们抛出的物质并不会均匀地混合到周围的星际气体中。一个区域可能被一次超新星事件就高度富集，而另一个区域可能只受到轻微影响。
- 持续的恒星形成: 在一些大型的恒星形成区，恒星的诞生和死亡可以持续数亿年。新生的恒星会吸收来自周围所有已死亡恒星（无论远近、新旧）的物质。
- 位置决定成分: 恒星的金属丰度与其在星系中的位置密切相关。通常，越靠近星系中心和星系盘面的区域，重元素含量越高，表明那里的恒星演化和物质循环更频繁。
简单来说，构成太阳的气体云是无数次恒星生生死死事件的累积结果，而不是一个简单的、可追溯的谱系。
重元素与行星的诞生
形成像地球这样的岩石行星需要大量的硅、铁、氧等重元素。观测数据清晰地揭示了金属丰度与行星存在之间的强关联。
- 在已发现的系外行星中，98.2% 的行星围绕着金属丰度至少是太阳 25% 的恒星运行。
- 当恒星的金属丰度低于太阳的 10% 时，就极少能发现行星系统。
这意味着，宇宙可能需要经过好几代恒星的演化和富集，才能积累足够的原材料来普遍地创造岩石行星。仅仅一两代可能不足以完成这项工作。
因此，虽然我们无法给出一个确切的数字，但可以肯定的是，构成我们太阳系的物质经历了漫长而复杂的历史。其中一些原子可能从未进入过任何一颗恒星的内部，而另一些原子则可能在多达几十甚至上百个恒星形成事件中被反复循环利用，最终才汇聚在一起，形成了太阳、地球和我们。