图解:太阳的演变过程(Szczureq/CC BY-SA 4.0)
太阳在失去质量之后缩减为现在大小的10倍,发光大约为现在的50倍。此时太阳处于水平分支并将在接下来的几亿年中继续燃烧内核的氦,稍微增大自身体积和亮度。
但这时的太阳即将耗尽燃料,内核的氦正不断耗尽并损失更多的质量。没什么可以阻止这个过程,太阳再一次像它进入红巨星阶段那样发生膨胀。
但这次的膨胀速度将快得多。
太阳变得更加不稳定,并不可逆地进入它生命的最后阶段。它开始了渐进巨星分支阶段,接下来的大约两千万年太阳将处于渐进巨星分支的早期阶段。
此时太阳的内核几乎由氧和碳组成,氦组成的壳层不断聚变形成更多的碳,另一个氢组成的壳层则聚变称为氦。有许多事情正在发生。
太阳将在一系列热脉冲和质量损失中发生剧烈震动。每一次热脉冲将持续大约一百年,而每一次太阳都将变得更大、更亮,每一次热脉冲都将比上一次更强。整个过程会持续约10万年。
计算结果显示,在结束生命之前我们的太阳大约将经历四次这样的热脉冲。
经历过这些热脉冲的“折磨”,太阳将会平静下来。换句话说,太阳将会死亡,至少进入昏迷状态。
脉冲过程中太阳会抛离它的外层部分,成为一颗白矮星,此时的质量将只有太阳最初质量的50%。
图解:星云. (美国宇航局/欧洲航天局/C.R. 奥戴尔/D. 汤普森/哈勃传统团队(STScI/AURA)提供)
脉冲过程中太阳会抛离它的外层部分,成为一颗白矮星,此时的质量将只有太阳最初质量的50%。
此时的太阳已经死亡因为已经不再有任何聚变发生。作为一颗白矮星,此时太阳仅发射出自身储存的能量。此时的能量来自于紧密压缩的电子简并压力,而不再发生聚变。
但太阳依然在发光,发射出的能量进攻到之前热脉冲时抛射出的气体层,使气体发生电离发光。那时我们的太阳将成为一片星云,就像开始时我们提到的NGC 5307。
通过NGC 5307我们可以一瞥太阳生命的终点。就像NGC 5307一样,几十亿年后的一天,太阳将会成为它孕育生命的等离子球光辉过去的残骸。
尽管被称为行星状星云,星云附近并不存在任何行星,在膨胀过程中所有的行星都已经被摧毁了,能够留存的仅有气体。