星云|50亿年后，太阳将以怎样的方式死亡？行星|恒星|红巨星

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【星云|50亿年后，太阳将以怎样的方式死亡？】

宇宙中，没有什么是永恒的，包括我们头顶的太阳。虽然叫做恒星，但它并不会永恒存在，而是在走完自己的寿命后，以一种壮观的形式死亡。
根据目前的研究，我们的太阳形成至今已经有差不多46亿年了。这也只是它寿命的一半左右，像太阳这个质量的恒星，可以在主序星阶段持续大约100亿年，也就是说，它还有超过50亿年的岁月要走。
（图片说明：“熊熊燃烧”的太阳）那么，当它走完了主序星阶段，会有怎样的命运等待着它呢？
首先，太阳的内核会开始收缩，同时外壳开始向外膨胀，一直扩张到火星轨道。在这个时候，太阳的内核所进行的反应就不再是氢聚变了，而是氦聚变。从整体上看，太阳会变成一种非常巨大的天体——红巨星。红巨星只是一个过渡阶段，太阳最终会像宇宙中绝大部分恒星一样，核心坍缩成白矮星，外壳则会被抛射出去。
白矮星是一种致密星，体积和一颗行星差不多，质量却和太阳相当。也就是说，白矮星上仅仅一个小拇指节那么大的物质，质量就超过了1吨！同时，刚形成的白矮星会非常明亮，温度也很高。
（图片说明：白矮星）向外抛射的外壳也非常值得说道，它包含了太阳一半左右的质量。它们不断向外膨胀，并且根据周围宇宙空间的环境不同而形成不同的形状，还会因为不同的机制展现出五颜六色的绚烂色彩，这就是所谓的行星状星云。
所谓的行星状星云，其实与行星本身没什么关系。只是因为18世纪时英国天文学家威廉·赫歇尔（也就是发现天王星那位）首次观测到这些星云时，觉得它们的外观类似于行星，所以才这样称呼的。
就是在行星状星云这个阶段，科学家们遇到问题了：由太阳形成的行星状星云，到底是什么样的呢？
（图片说明：行星状星云哈勃12）在一开始，科学家们理所当然地认为：刚刚形成的白矮星会在最初的10000年时间里释放出十分明亮的光芒，从而点亮整个星云，以至于即使远在几千万光年以外，都可以被我们的望远镜观测到。
不过，后来的研究表明，我们的太阳所能形成的行星状星云，似乎达不到这样的亮度。
在差不多30年前，天文学家发现了宇宙中的一些特殊现象。他们意识到，在其他的星系中，那些最明亮的行星状星云似乎都具有相似的亮度。换句话说，它们就像是宇宙中的另外一种标准烛光。如果我们观测到了某个星系中的行星状星云，那么只要通过其相对的亮度，就可以知道它和它所在的星系距离我们有多远。
（图片说明：猫眼星云是最著名的行星状星云之一）很多观测数据都证明了这一点，但却带来了另一个难题。不论是直觉还是此前的模型都表明：年龄更古老的、质量更低的恒星，应该比那些相对年轻、质量更大的恒星所产生的行星状星云要暗一些。
所以，太阳的质量就有些尴尬了。观测数据表明，太阳这么大的恒星是可以形成明亮的行星状星云的，然而模型却指出：任何低于2倍太阳质量的恒星所能形成的行星状星云都会非常暗，无法被观测到。
这个问题争论了差不多25年，直到2018年，英国曼彻斯特大学的天体物理学家Albert Zijlstra等人才解决了这个问题。他们利用计算机的模拟发现，在抛射了外壳物质之后，残余的恒星核心依然具有比想象中更高的亮度，这使得它们更容易被观测到。
（图片说明：蝴蝶星云）而且，我们的太阳基本上恰好处于能够看见的行星状星云的质量下限。具体来说，当一颗恒星的质量大于太阳的3倍时，它就会形成非常明亮的行星状星云；相比之下，即便质量不到太阳的1.1倍，所形成的行星状星云也不至于完全看不见。
当然了，在太阳膨胀进入红巨星阶段的时候，地球就要面临生死抉择了。既然太阳的外壳连火星轨道都能吞没，就更不用说地球轨道了。不过，关于地球的命运，科学家们还有一些争议。因为太阳在膨胀为红巨星的过程中，会释放出非常强烈的恒星风。所以有人认为，地球会被太阳吹到更远的地方，避免被吞没的结局。