一声叹息从1400光年外传来，从这声叹息当中，我们可以窥见太阳的结局。

(资料图)

人类生存离不开太阳

难道，流浪地球计划真的要开启了吗？

1400光年外的叹息

2019年，欧洲南方天文台拍摄到了一颗老化的恒星，从图像当中可以看出，它已经形成了一块巨大的星云，十分美丽，科学家将其命名为 ESO 577-24 。

ESO 577-24

其特征是一个球形或椭球形的外壳包围着一个 中央恒星 残骸。

在恒星演化的过程中，红巨星在燃尽燃料后会喷发出大量的物质，其中包括未被燃尽的气体和星际物质。

当这些物质遇到外部介质与星风相互作用时，产生了行星状星云。

行星状星云通常具有高度对称的形态和丰富的复杂结构，在光谱中呈现出强烈的射线纹。

它们就像一位将死之人的叹息，诉说着生命走到尽头的无奈。

其中最著名的就是 哈勃星环 ，一个距离地球约700光年的行星状星云，被认为是距离地球最近的行星状星云之一。

哈勃星环

除了 哈勃星环 ，其他著名的行星状星云还包括猫眼星云、螃蟹星云等。

但星云并不是ESO 577-24的终极结局。

行星状星云的寿命并不长，通常只有几万年。

在几万年后，行星状星云中央的恒星残骸（也就是白矮星）会逐渐冷却，并最终变成一个黑矮星，这可能需要好几百亿年的时间。

从目前宇宙的寿命来看，当中还没有形成黑矮星的条件。

黑矮星

而行星状星云残留的气体和星际物质则会逐渐扩散到 星际空间 中，并与周围的介质相互作用。

在行星状星云逐渐逸散的过程中，其外形也会发生变化。

一些行星状星云的外壳可能会变得更加稠密，会形成一些看起来类似于“孔洞”的结构，或是在中心区域附近生成一个“圆柱形”的结构。

这些半透明的星云残片可以在星际介质中持续存在很长时间，直到它们最终散开或与其他物质的相遇发生相互作用。

太阳的前世

在产生星云之前，ESO 577-24曾是一颗 光热充足 的黄矮星，是和太阳一样的恒星。

ESO 577-24

它的质量和大小都和太阳十分接近，如今ESO 577-24的结局，似乎在暗示着太阳的死亡。

这就要从恒星的形成和发展演变说起了。

太阳的形成与其他恒星的形成方式相似，大约45亿年前，太阳形成于一个由氢气和微米粒子组成的 巨大分子云 中心。

当这个密度较高、温度较低的区域开始塌缩时，重力逐渐 取代了气体的热压力 ，同时旋转势能也被释放了出来，从而使密度和温度增加。

塌缩过程导致分子云的旋转速度变快并向中心集中，使原先分散的气体和微米粒子开始聚集在一起形成更稠密的区域，这个稠密的区域是太阳的前身，也就是原恒星。

分子云

它的密度越来越高，渐渐地膨胀成宽阔的运动轨道，形成了太阳系。

当稠密区域中心形成的密度和温度达到一定程度时， 核聚变 便开始了。

太阳通过核聚变反应将氢原子核融合成更重的氦原子核，并放出光和热能。

这个过程释放出的光和热能以及气体的自重力又保持了太阳的动态平衡，它成了一个恒星，其周围的氢云被逐渐吹走，从而留下了太阳系行星的轨道。

太阳内部反应

通俗来讲，我们可以将太阳比作热气球放气，本来膨胀的气体开始塌缩，密度和温度逐渐增加，最终发生了核聚变反应，将氢原子融合成氦原子，并释放出大量的光和热能，形成了我们现在看到的太阳。

太阳是有寿命的，按照内部的物质和核聚变的速度，太阳的寿命大约只有 100亿年 。

太阳燃烧

太阳的未来

在恒星的演化过程中，当内部核聚变所产生的能量将氢元素逐渐消耗完毕，累积聚变了更重的元素，如氦、碳、氧，等等。

在这个时候，恒星会膨胀成 红巨星 。

在这个过程中，第一次核反应爆发（也就是氦核与氢核的碰撞）时，聚变中心产生了大量的热能，使恒星的表皮剧烈膨胀并变得相对冷却。

与此同时，恒星表面的光度与表面温度不成正比，使得表面亮度会非常高，这种现象叫做“氦闪”。

氦闪

我们可以将恒星比作一个灯泡，内部的核聚变就是灯泡发光的过程，而当恒星内部开始聚变氦元素时，就会像灯泡中的灯丝变成一条更亮的光线。

这个时候恒星的表皮就会表现出一种像闪耀一样的亮度，这就是 氦闪 现象

氦闪是恒星演化中的一个重要阶段，标志着恒星从核聚变氢向氦转变的转折点，而在这个过程中，恒星的质量也可能产生较大的变化。

太阳膨胀到极限之后所形成的红巨星，最大半径可能达到目前半径的数百倍，大约是现在的地球轨道半径的数倍。

太阳与红巨星体型对比

具体来说，太阳将膨胀到距离地球约亿公里的位置，但是这一过程还需要几十亿年的时间。

如果这个时候人类还生活在地球上，可能真的要考虑开启 流浪地球计划 了。

未来的未来

氦闪之后恒星会失去相当大的质量，最终恒星会变成一个比原来小得多但密度更高的天体，叫做 白矮星 。

而氦闪的终极过程，也就是我们所看到的ESO 577-24老去的画面。

当然，白矮星并不是太阳的终极结局，在过程当中可能会经历两方面的变化。

白矮星是一种非常 稠密的天体 ，通常是由低质量的恒星通过核聚变产生的金属元素而演化而来。

白矮星

在它的表面积聚了足够的氢气，当氢聚变开始在表面爆发时，形成了新星爆发。

这个过程产生的能量和较轻的核素会扰动白矮星的外层，进行短暂的放大，并释放大量能量和光，使白矮星在短期内变得非常亮。

新星爆发并不会毁坏白矮星，它仅仅是白矮星和它周围的物质之间的物理过程。在新星爆发后，白矮星表面的氢气被消耗殆尽，表面温度开始慢慢降低，重新进入稳定的阶段，最终冷却为黑矮星。

另一方面，可能会出现 超新星爆发 ，超新星爆炸有两种类型: 一种是核心坍缩型超新星，另一种是质量喷射型超新星。

超新星爆发

核心坍缩型超新星的爆发是由恒星的铁核被挤压成一个超高密度的中子星所引起的。

这个过程会释放出大量的热能和中子，使得周围的物质瞬间升温并迅速膨胀，最终形成强烈的冲击波。

这种爆发会释放出极强的光辐射和高速度的宇宙射线，对恒星周围的物质也会产生 剧烈影响 。

宇宙射线

质量喷射型超新星则是由于大质量恒星爆炸时先以极高速度喷射出物质，而后碰撞产生强烈的冲击波，导致恒星爆炸的现象。

这种类型的超新星爆发产生的能量和辐射差异很大，但同样非常强烈，具有 破坏性 ，这个时候太阳便不复存在了。

不过大家不用担心，我们的太阳至少还有几十亿年的寿命，有足够的时间让我们离开太阳系。

参考资料

[1]、刘璇. "横冲直撞的恒星"． 《 VIP 》

[2]、王吉有，王松有.α粒子转移对恒星演化的氧燃烧阶段的影响． 《 CNKI 》

[3]、NASA Goddard Space Flight Center《Introduction to Supernova Remnants.》

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