为什么太阳会变成红巨星呢?
像许多恒星一样,太阳不会永远存在。它将在其寿命结束后 "死亡"。目前的太阳是一颗正值壮年的恒星,诞生于46亿年前,天文学家估计它还能活50亿年左右。太阳诞生于遥远的过去,我们不可能看到它在遥远的未来死去。太阳生命的演变太慢,我们无法注意到。那么,我们如何知道太阳生命的开始和结束?好消息是,在我们的银河系中可以找到许多处于不同进化阶段的类似太阳的恒星。这对天文学家来说是一个绝妙的方法,可以创造出一幅太阳进化的图景。
太阳的质量不大,其寿命为100亿年。因为天文学家已经观察到其他类似太阳的恒星的死亡,他们知道太阳何时以及如何走到它生命的尽头。在接下来的几十亿年里,太阳核心中的氢气将被核聚变消耗掉,产生越来越多的氦气和核能。但是在这个富含氦气的新核心的厚壳内,氢核聚变仍在继续。因此,外壳逐渐向太空扩张,太阳慢慢变成一颗巨星。由于重力的作用,氦核也越来越重,密度越来越大。大约50亿年后,氦核的密度将足以引发另一轮氦聚变。氦核聚变比氢核聚变产生更多的能量,导致太阳的外壳向外扩张,成为一个臃肿的红巨星。外壳逐渐冷却并变成红色。
红巨星的直径可以达到1亿公里。当太阳成为一个红巨星时,它膨胀到如此巨大的尺寸,以至于离太阳最近的可怜的水星和金星将被太阳吞没。它们的岩石和金属会变成热气,与太阳的外层融合。这对地球上的生命来说是个令人绝望的坏消息:在不到10亿年的时间里,太阳的辐射输出将使我们的海洋沸腾。天文学家说,我们的星球很幸运,能够逃脱被红巨星吞噬的命运。
因为太阳可能看起来是脉动的,在大约24小时的交替周期中膨胀和收缩,其外部气体被辐射风吹到太空。由此产生的质量损失将削弱太阳对地球的引力,地球的轨道将因此而向外扩张。这种效应不会拯救水星和金星,但地球可能只是生存。可悲的是,地球上的生命,包括我们,将不复存在,除非我们在灾难来临之前已经迁移到太阳系外的宜居行星。