 周一 · 知古通今 | 周二 · 牧夫专栏 周三 · 风月同天 | 周四 · 观测指南 周五 · 深空探测 | 周六 · 茶余星话 | 周日 · 太空探索 原作：John Arnst 翻译：杨欣冉 校译：盛衍钧 董腾晨 涂天宇 编排：王璞 后台：董腾晨 库特莉亚芙卡 李子琦 胡永葳 原文链接：https://www.space.com/when-will-sun-explode 科学家们是怎么知道太阳何时会开始衰退呢？  太阳目前是一颗中年恒星 图源：NASA/SDO 披头士乐队的创作型歌手乔治·哈里森曾说过：“一切都会过去。” 根据几十年的数学和天文模型来看，这句话也同样适用于太阳。 那么，太阳燃烧殆尽的那一刻到底是在何时呢？ 我们这颗中等质量的太阳还有数十亿年的寿命，它的“生命”正处于被称为“主序”的阶段。在这个阶段，太阳内部的氢核聚变提供了足够的压力和辐射，维持太阳今后50亿年的稳定主序阶段，此后太阳将经历引力坍缩，迎来它生命的下一阶段。 “太阳的年龄现在还不到50亿年，”Paola Testa说，他是史密森天体物理天文台和哈佛大学天文台合作的天体物理中心的一位天体物理学家。“它是一颗中年恒星，从某种程度上来说，它的寿命大约有100亿年甚至更久。” 当太阳核心的大部分氢元素燃烧殆尽后，它将过渡到下一个阶段成为一颗红巨星。据美国宇航局称，在大约50亿年之后的未来，太阳将停止通过核聚变产生热量，其核心将变得不稳定并收缩。与此同时，仍然含有氢元素的太阳外层会持续膨胀，并在冷却时发出红色的光。这种膨胀将逐渐吞下太阳邻近的行星水星和金星，并加速太阳风抵消掉地球磁场，从而剥离地球大气层。 当然，到那时如果我们的地球上还生存着什么生命的话，这对它们来说无疑会是一个坏消息。根据2014年一项发表在《地球物理研究快报》的研究表明，当太阳亮度增加10%的情况下，地球上的海洋将在10亿年到15亿年内蒸发掉。2008年发表在《皇家天文学会月刊》上的一项研究表明，在最初膨胀的几百万年内，太阳也很可能会消耗掉地球上的岩石遗迹。 在这之后，太阳开始将氢聚变留下的氦合成为碳和氧，最终坍缩到它的核心，并在它的外层留下一个华丽的行星状星云——一个炽热并发光的等离子体外壳遗迹。太阳将坍缩成为一个密度极大、温度极高、地球大小的恒星残骸，被称为白矮星。Testa说，这个星云的可见时间只有大约一万年，也就是宇宙时间的一瞬。从那开始，太阳的残骸将花费数万亿年的时间冷却下来，最终变成一个不发光的天体。 为了得出太阳及相近质量的所有恒星的演化时间线，科学家们需要知道它是如何释放能量的，这在考虑太阳质量的核聚变之前是很困难的。 “理解恒星如何工作的一个必不可缺的组成部分是理解核反应和聚变，所以这其实是一个相对年轻的科学领域，发展于上个世纪”Testa谈到，他本人研究x射线辐射的加热机制和过程，比如在太阳大气外层的太阳耀斑。“在20世纪30年代之前，关于恒星如何工作的一个主要观点是恒星的能量来自于引力能。” 一旦天文学家和天体物理学家对聚变有了更好的理解，他们就能够提出更完整的模型。再结合众多恒星辐射的观测数据，来进一步研究恒星的生命历程。 “通过将来自许多不同恒星的大量不同信息放在一起，天文学家和天体物理学家可以建立一个关于恒星如何演化的模型，”Testa 告诉 Live Science。“这让我们对太阳的年龄有了相当准确的估测。” 这个年龄——大约46亿到47亿年的历史——也被已知最古老的陨石的放射性年代测定所证实。这些陨石形成于同一个太阳星云，它这是一个由气体和尘埃组成的旋转圆盘，在那里诞生了太阳系中的太阳和行星体。 多亏了这些工具，科学家们对太阳的光最终何时会熄灭和消亡有了更好的了解。 责任编辑：邱煜欣 牧夫新媒体编辑部 『天文湿刻』 牧夫出品 微信公众号：astronomycn  图片来源 NASA 谢谢阅读 |
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