失望！太阳可能会最终“吞掉”地球，到时我们该何去何从？

失望！太阳可能会最终“吞掉”地球

关于太阳和地球的最终结局，我给大家带来了一些好消息和不好的消息。

好消息是当太阳开始死亡并膨胀成一颗红巨星时，我们会拥有一个很好的“座席”来观察这个场景。

而不幸的消息是：这个“座席”将位于太阳内部！

怎么样？

不过也不用太过恐慌，因为你可以等到70亿年后再担心这些，那时这一幕才会上演。

关于像太阳这种恒星的死亡问题，几天前我写过一些内容，这里再简要概括一下：

太阳当前是一颗非常稳定的恒星，氢在其内核进行聚变反应，转化为氦和能量。从内核释放到外层的能量支撑着太阳的膨胀，就像一个鼓起来的热气球一样。这个过程已经进行了40亿年，这就是我们当下所处的阶段。

但是随着时间的推移，太阳内核的氦元素越积越多，而氦只有在更高的压力和温度下才会参与聚变，因此内核的氦元素只是惰性的待在那里并缓慢的被加热而已。大约60亿年之后，内核的氢元素耗尽，内核将收缩并升温，导致氢元素在内核外形成一个比较薄的核聚变的壳层，然后导致更多的氦加入内核，内核进一步压缩并升温，再过几亿年之后，即可达到氦元素核聚变的临界点，导致氦开始进行核聚变反应。上面的过程不断重复，但氦聚变成了碳和氧元素，在内核中开始积累，并释放大量能量。

这个过程在太阳核心的深处发生，而外层会受到影响，虽然缓慢，但确实会受到影响。当氢的外壳聚变反应时，外层将会极大的膨胀，使太阳变为一颗红巨星，而当氦开始聚变反应时，它将会缩小一些，然后又由于碳和氧的堆积再次膨胀。

图中左下角的那个小黄点是当前处于主序星阶段的太阳大小（140万公里，0.01天文单位），约70亿年后它会膨胀到红色区域这么大（1.5亿公里，将近2个天文单位，一个天文单位是当前地球和太阳的平均距离），贡献者：乌娜•瑞塞内

这个看上去有点有趣，当然这个有趣的意思是指向太阳系内侧的行星点燃一个喷灯！

当太阳变成红巨星时，它会膨胀到吞没水星和金星，这两颗行星会在太阳内部幸存一阵子，然后在等离子体中它们会越转越慢，逐渐落向太阳核心并最终被汽化。

而地球的命运并不太确定。当太阳膨胀时，它会向外吹出一种亚原子粒子形成的风，和太阳风类似，但是要致密的多。而太阳会失去部分质量，导致它的引力下降，引起行星轨道的扩张。但是地球恰好在被太阳吞没和逃离太阳的分界线附近，它的命运要看具体的物理情况，比如太阳究竟会失去多少质量。我已经在各个期刊上看到来来回回的反复争论了。

这幅艺术想象图描述了当太阳成为红巨星时，如果地球处于太阳外面，它是如何遭受炙烤的。贡献者：维基共享资源

我最近正好和以前的硕士学位顾问诺姆•索克讨论过濒死恒星的事情，他随口提起他做过的数学计算。在2018年发表的一篇论文中，他研究了太阳究竟会失去多少质量的问题，如果一颗濒死恒星吞噬一颗木星一样大的行星，那么这颗大行星在旋转过程中会带走恒星的很多物质，就像一个叉子搅起一碗生鸡蛋一样。然后恒星就会旋转得更快，导致它更容易抛掉物质。许多恒星在它们附近都存在这种大质量的行星。

但是如果恒星周围缺少这种大质量行星，它就不会失去那么多质量，也就是在恒星的扩张过程中，它仍然可以抓住它近处的行星。

是的，我们太阳系正属于这种情况，水星和金星并不会在太阳内部掀起什么风浪，它们只会渐渐死亡，因此太阳风不会很强，太阳也会保住更多的质量，它的引力不会下降得很厉害。

这意味着地球会位于太阳这颗红巨星之内，遭到太阳的吞噬。

此图上半部分表示从现在往后75亿年开始，太阳半径相对于当前太阳半径的变化，而下半部分的图表示以地球轨道大小来衡量的太阳半径。不同的颜色表示不同的物理模型计算结果，但总之我们会看到太阳不断的扩张、收缩、再扩张的变化。下半部分图中，当太阳大小（以地球轨道大小来衡量）大于1时，地球便处于太阳之中了。可以看出，在某些模型中会出现这样的结果。贡献者：索巴齐、索克

注意，即使是另一种情况也很不妙。那时地球就算位于太阳的外面，太阳也会膨胀到占满地球的天空，它的热量足以让地球的岩石沸腾，因此无论地球在太阳的内部还是外部，这只是一个技术性的细节问题。不管是哪种结局，我们的行星都会被烤熟。

再提醒你一下，我们讨论的事情距离目前有70到80亿年，如果你在担心你的养老金和即将到来的选举，那么不用担心它的影响。并且太阳在缓慢的升温，大概几亿年之后，地球就将无法居住。

好可怕！

我真的希望在那遥远的未来无论人类变成什么样子，我们能够在星系中寻找更凉爽的地方。谁知道呢，也许我们会把地球拖到一个安全距离上（当然，坦率地说，这比较难，因为当太阳进入红巨星阶段时，它的波动很大，地球将需要时不时的进行拖动才行）

我一般会从科学价值方面去看待事情，甚至也会有感性的时候，但是我们还需要关注更多的事情。对未来的探索总是非常有趣的，我们会学到很多，但是我学到的是我们需要珍惜当下的时光，并不懈努力以获得最好的结果。没有什么是永久存在的，即使是恒星和行星。

BY: Phil Plait

FY: TelescopeX

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