太阳的生命结局(太阳寿命完结变成什么)

所以，实际上太阳辐射的能量是十分惊人的。但不知道你想过一个问题没有？太阳作为一颗普通的恒星，天天这样燃烧自己，就没看它消停过，那它到底有没有寿命？难道可以一直这么烧下去？能量又是从哪里来的？

今天，我们就聊一聊这个话题。实际上，恒星的能量，寿命都和它自身的质量有关，或者我们可以说，至少质量直接影响了一个天体是什么类型，有多长的寿命，有多强的辐射强度。

恒星一直都十分巨大，质量至少都得有太阳的7%~8%左右，要知道太阳的质量就占到了太阳系总质量的99.86%。只有达到这么大的质量，才能使得恒星燃烧。之所以这么说，是因为恒星燃烧的主要原因是引力。当恒星的质量足够大时，引力就会非常大，这时候内部由于引力的作用，温度就会急剧升高，就拿太阳来说，内核的温度可以达到1500万度。此时，恒星内部是呈现等离子态，意思是说，原子的结构都没有办法得以保持，原子核外电子得到了大量能量，最终摆脱了原子核的束缚。因此，恒星的内部像是光子，电子，原子核的粒子粥。

由于恒星几乎都是由氢元素和氦元素构成的，在量子隧穿效应和弱力相互作用的帮助下，就能够促发氢原子核聚变发生，而且整个反应的速率不会非常快。

在核反应前后，会损失大量的质量，这部分质量会以能量的形式释放出来，这个过程满足爱因斯坦的质能方程E-=mc^2，其中m就是损失的质量，E就是释放出来的能量，c是光速3*10^8.。从质能方程中，我们就会知道只要损失一点质量，就可以释放出大量的能量。

这也是为什么太阳可以持续烧下去这么久，并且可以辐射出如此巨大能量的原因。

核聚变会产生巨大的对外压力，这个压力就会和自身的引力形成动态平衡。

引力和对外压力的动态平衡保证了核反应的反应强度不会太强也不会太弱。因此，我们就很容易知道，质量越小的恒星，引力越小，这说明核聚变产生对外的压力越小，核聚变的反应强度也越弱一些。如今我们知道，质量最小的恒星，寿命至少有数兆年，而宇宙的年龄才138亿岁，因此，从宇宙诞生直径，这类恒星还没有一个走到了生命的尽头。即使是比太阳稍微小的恒星，寿命也可以达到千亿岁。

而我们的太阳寿命大概是100多亿年，我们知道，太阳起源于46亿年前，因此太阳还有50多亿年的寿命，在那之后会变成一个颗红巨星，最后成为一颗白矮星，也就走到了生命的尽头，等着慢慢凉透。

宇宙中还存在着许多大家伙，质量是太阳的几倍。由于它们的质量巨大，因此核反应的速率也特别快，因此，这类恒星的寿命相对就比较短，少的可能只有几百万年的寿命。虽然这些恒星的寿命很短，但是它们一生都在剧烈的燃烧自己，而且有相当一部分在死之前，还会发生超新星爆炸，这个亮度可以达到一个星系的亮度，可以说，这类恒星的一生是十分璀璨的。

在这之后，这些恒星有的会成为中子星，也有一些会成为黑洞。而到底是成为中子星还是黑洞，实际上也是取决于恒星的质量大小。

因此，恒星的寿命和它自身的质量有关，一般来说，恒星的质量越大，寿命就会越短。寿命长的可以达到数兆年，而短的仅仅只有几百万年。而不同的质量，也直接决定了恒星的演化过程。因此，实际上在宇宙中，流传着“质量为王”的说法。

如果太阳在几十亿年后变为红巨星，而后会是太阳系的终结吗？

太阳将在约50亿年后变为红巨星，太阳系暂时不会终结，太阳可维持红巨星状态10亿年,然后变为白矮星，此后太阳可能再存活上千亿年变为黑矮星。至于地球文明是否终结，就要看未来人类的科技水平了。

太阳衰变为红巨星后，可维持红巨星状态10亿年，然后才会坍缩成为白矮星。太阳在红巨星阶段，体积膨胀，外层高温气体将覆盖水星、金星轨道，地球、火星轨道处在边缘，但这几个星球可能仍围绕太阳旋转，因为红巨星的外围高温气体是极其稀薄的，密度近似于真空。但是高温将使地球不再适合生物生存。其实太阳的亮度在不断上升，约10亿年后，地球已经不能适宜生物生存。

太阳变为白矮星后的结局，目前还有争论，是新星爆发还是变为黑矮星？黑矮星目前还只是推测出来的恒星状态，因为恒星由白矮星转变为黑矮星的理论时间达上千亿年，远远超过了宇宙现在的138亿的年龄，所以目前并没有观测到黑矮星。

至于太阳系中八大行星的结局，太阳在变为白矮星阶段，理论上外层轨道的行星可能保留，但目前宇宙中几乎所有的白矮星都没有行星，这些熄灭的恒星在最后阶段吞灭了自己所有的行星。唯一的一颗观测到的带有行星的白矮星，科学家研究认为，它是在变为白矮星之后捕获了一颗行星。原因之一可能是恒星最后阶段温度升高，喷发出的物质或电磁风暴，逐渐降低行星的公转速度，行星轨道越来越低，最终撞向恒星。

上图为地球星空中肉眼可看到的红巨星心宿二，心宿二在恒星主序星阶段（目前太阳所处阶段）时，质量是太阳的25倍。变为红巨星的心宿二半径是3亿千米是太阳半径70万千米的400多倍。而地球公转半径只有1.5亿千米，火星半径2.27亿千米。

恒星的宿命

恒星的形成，演化和结局都取决于恒星的质量。

恒星的形成

恒星来源于宇宙中的气态星云。富含氢、氦和微量的其他元素的星云由于自身引力坍塌，最终引发氢核的燃烧（氢核聚变为氦），形成恒星。下图为大麦哲伦云，恒星诞生的温床。

质量不够大的星云，坍塌后，温度不足以引发核聚变，会形成褐矮星，或被其他恒星捕获成为行星。比如太阳系中的木星、土星，它们就是未引发氢核聚变的“恒星”。

恒星的形成阶段，质量越大，所需时间越短。比如太阳大约用了1000万年形成，而35倍太阳质量的恒星的形成仅需要6万年。

2. 恒星的燃烧

恒星形成后，就进入了稳定“燃烧”氢核的阶段，处于此阶段的恒星称为主序星。质量越大的恒星燃烧氢核的速度越快，更快消耗完氢核。太阳的燃烧可持续约100亿年，一些质量较小的恒星能燃烧几百亿年，甚至上千亿年。

3. 恒星的暮年

不同质量的恒星结局不同。

主序星阶段结束后，小质量恒星（小于7倍太阳质量）会变为红巨星，然后变为白矮星。白矮星散发能量后变为黑矮星。

大质量的恒星（≥7倍太阳质量）会变为红超巨星，最终成为中子星，或黑洞。中子星散发完能量后成为白矮星。根据霍金的研究，黑洞也会因量子效应外射发出粒子，丧失能量，最终消失。只是这个过程极其漫长，像地球质量的黑洞蒸发过程需要10的48次方年。

人类的结局

我们是不可能经历像太阳变为红巨星这些宇宙级别的危机了，相信未来的人类能克服这样困难并延续下去。从牛顿1687年发表论文阐述万有引力到如今才短短不到500年，人类科技突飞猛进，以后会越发展越快。相信不远的未来，会找到适宜的行星，加以改造后星际移民。甚至在太阳系不适宜生存时，《流浪地球中》带着地球去流浪的情景，真的可以实现。带着地球找到一颗主序星阶段长达几百亿年的小恒星，或者成为宇宙流浪文明，收集陨石中的资源生存。

但是，宇宙中终极的危机是宇宙不断膨胀后，熵值持续增加，所有元素向铁元素转化，称为熵寂。又或是构成一切物质的基础--质子也会衰变为光子和轻子。再或是宇宙最终坍塌，重回奇点。

这些困难可要比太阳变为红巨星大多了。聪明的你能否给未来的人类找到求生的方向呢？