前言
昼夜更替，春夏秋冬，地球的很多变化都离不开太阳。
太阳占太阳系总质量的99.8％以上，是迄今为止太阳系中最大的物体。早期人类误以为太阳系就是宇宙的全部，而太阳便处于宇宙的中心。随着人类进一步触及宇宙的奥秘，才发现太阳系不过是宇宙无数星系之一，太阳也只是无数恒星中的一颗，人类更是浩瀚宇宙中微不足道的存在。
在现代天文学上，太阳是一颗GV恒星，光谱为G2V，也被称作黄矮星。与人类一样，恒星也有着自己的生命周期，像太阳这样的黄矮星主序寿命大约是100亿年。每颗恒星的一生，都会经历最初诞生、持续运转、走向死亡三个阶段，恒星的生命周期相比人类来说要漫长得多。
你能够想象太阳曾经像一个新生儿一样出现在宇宙中吗？
大约46亿年前，太阳还是一个小宝宝，它不断燃烧着自己，为周围的行星提供能量来源。当它的燃料消耗殆尽之时，太阳就会坍缩成一颗白矮星，这颗炽热而耀眼的恒星也就度过了自己的一生。
既然太阳生于46亿年前，那么它的寿命大约还有一半，中年的太阳与人一样，是最稳定、最平衡的时期。过去的46亿年里，包括地球在内的各个行星都围绕着太阳旋转，它们与太阳共同组成了太阳系。科学家预测，太阳目前的状态大约还能维持50亿年。
氢是热核反应的燃料，大量存在于恒星核心内部，它占据了太阳质量的四分之三，剩下的几乎就是氦，如果太阳最终将氢气与氦气燃烧殆尽，会有什么后果呢？
整个太阳系行星的生命来源都是太阳，对于地球上生存的人类来说，太阳是至关重要的，所以，现代天文学将会继续对太阳进行研究。只有掌握更多有关太阳的知识，我们才能更好地预测它的最终走向。
太阳是如何诞生的
史前时代，人们就已经认识到太阳对地球的巨大影响。在一些文化里，太阳被奉为神明。根据星云理论，太阳和太阳系的所有行星最初都是巨大的分子气体和尘埃云。
大约46亿年前，一次意外导致云层轰然坍塌，可能是一颗恒星经过此地，或者是超新星产生了冲击波，最终呈现出来的结果就是云中心的引力坍塌。在这种塌陷中，尘埃和气体的开始聚集到密集的区域，密度更高的区域会形成更大的引力，从而吸入越来越多的物质。
动量守恒会导致聚集物开始旋转，而压力的增加会产生摩擦，温度也迅速升高，大部分物质最终在中心形成一个球，其余的物质平铺成盘，围绕在球体四周，中心的球体就是太阳。
肉眼看上去太阳似乎一成不变，其实它在不断燃烧升温，周围一圈圈圆盘形状的物质都是行星，它们与太阳的距离会受到三个因素的影响：原始星云的质量，原始星云的角动量，原始星云物质的密度。实际上，在内部的温度和压力点燃其核心的核聚变之前，太阳作为一颗坍缩的原星度过了大约10万年。
最初，它疯狂活跃，吹出了强烈的太阳风，仅仅几百万年后，它就稳定下来，变成了现在我们熟悉的样子，太阳的生命周期由此开始。
太阳的能量来源是什么
我们都知道，燃烧是一种发光发热的化学反应。太阳燃烧了46亿年为什么一直没有熄灭呢？
一定是有某种燃料支撑着它。天文学家曾经大胆预测：太阳的燃烧是否也是某种化学反应？
整个太阳就是一个燃烧着的大煤球，然而，科学家们经过计算发现这一理论是荒谬的。如果是一个太阳质量的煤球只能燃烧几千万年左右，而太阳的年龄远远不止几千万年。
上世纪二十年代，英国著名的天文学家爱丁顿有了新的重大发现。他于1920年发表了一篇论文，首次提出太阳的能量也许来源于内部的核聚变，氢聚变释放出来的能量远远大于燃烧释放出来的化学能。
但爱丁顿的氢聚变理论并不完整的，20年后美国物理学家汉斯·贝特进一步将其完善：太阳的聚变过程其实就是质子到质子的链反应。最轻最简单的氢原子核经过一系列反应后够聚合成一个包含两个质子、两个中子的氦原子核，与此同时又放出两个正电子以及大量的能量，简单来说就是核聚变反应把氢气被融合成了氦气。
太阳正值其生命的主序阶段，和宇宙中大部分恒星一样，这一阶段里，太阳中心的核聚变反应不断把氢气融合成氦气，期间持续产生巨大的能量，太阳因此得以燃烧几十亿年。
对于这颗黄矮星来说，把6亿吨物质转化为中微子、太阳辐射和大量能量只需耗费一秒钟的时间。这一过程早在太阳诞生之初就开始了，以后也一直源源不断提供能量。不过，太阳内核的氢气数量也是有限度的，核心的氢气总会有耗尽的一天。
截至目前，太阳内核发生的核聚变反应将氢气转化成氦气的重量，相当于100个地球。这一过程并不会停下来，越来越多的氢气被转化成氦气后，太阳的核心也就不断缩小，外层受到引力更加接近中心，这就导致了太阳逐渐不再稳定。
因为内核中不断被消耗的氢气会导致核聚变反应过程加快，太阳输出的能量便愈加强大。换言之，太阳每燃烧10亿年，其亮度就会增加约10%，46亿年过去了，太阳的亮度比之前增加了30%左右。
亮度的增加意味着地球大气层所接受的热量的增加，全球气候变暖就是一个显著表现。
随着地球的升温，表面的水将开始蒸发。根据这一递增规律，可以推算出未来35亿年，太阳的亮度还会增加40%，也就是说地球变暖会比现在严重得多。如今地球升温只是局部地区受到了较为明显的影响，并没有直观威胁到整个人类的生死存亡。再过35亿年左右，亮度增加会导致一系列无法挽回的后果：海水会如同被烧开一般沸腾，冰川像是遇热的冰淇淋永久融化，大气层中的所有水蒸气消失在太空之中。
总之，恒星亮度的微小变化对行星来说却是灾难性的。这种变化的能量增加足以改变太阳周围宜居区的位置，所谓宜居区就是液态水可以在行星的表面稳定存在的区域。地球将不再处于可居住区内，当太阳核心燃烧的氢气耗尽时，火星将进入宜居区。
而未来的地球，则会变成如今金星的样子，高达462°C的平均地表温度，强到令人发指的温室效应。然而一项新研究表明，金星在7亿年前或是宜居世界，如今却是一个完全不可能再存在生命的炼狱。太阳的死亡，很有可能让地球重蹈覆辙。
太阳什么时候会寿终正寝
伴随着婴幼儿降临的，是老年人的寿终正寝。
恒星的生命周期和人类没什么两样，生与死似乎是一个亘古不变的话题。恒星的寿命大约是100亿年，太阳目前正值壮年时期，预计它还能够持续燃烧约50亿年的时间。在这之后，太阳就会耗尽燃料。
按照常理来说，燃尽的事物都会变成一堆了无生机的灰烬，而太阳的死亡却不同，它是轰轰烈烈的。随着太阳内核的氢气耗尽，剩下的只是氦气。但麻烦的是，核心没有足够的温度和密度来燃烧氦气，堆积在那里的惰性氦气将会不再稳定，在自身的重量下开始分解。这会导致太阳急剧升温，密度进一步增大，从而导致体积不断增大，慢慢进入红巨星阶段。
在一颗恒星中，引力将所有气体拉向中心。当恒星中有氢气可以燃烧时，氦气会产生足够的外向压力来平衡引力，但当恒星的核心没有任何东西可以燃烧时，引力就会取代它，最终，这种力量将恒星的中心压缩，以至于它将开始在死核周围的小壳中燃烧氢气，而死核中仍然充满了氦气。
一旦太阳开始燃烧更多的氢，它就会被认为是一个"红巨星"，中心的压缩过程导致其外部区域向外扩张，红巨星的表面可能会到达火星目前的轨道，地球作为一个行星将无法在太阳膨胀的过程中幸存下来。虽然地球的轨道也可能稍微向外扩张，但这不足以使它幸免于难。红色太阳散发的高温会将地球完全烤焦，任何生命都无法继续存活。
太阳的死亡
太阳作为一个红巨星燃烧之时，大约还能存在1.2亿年。这是太阳临近死亡的最后阶段，这一时机会发生许多有趣的改变。
它将反复膨胀和收缩，脉冲式地持续数百万年。从引力上讲，疯狂的太阳将把行星推向和拉向奇怪的方向，有可能把它们拉入一个致命的怀抱，或者把它们完全踢出太阳系。
慢慢地，太阳内核中的氢气将被耗尽，留下的是大量氦气，然后氦将融合成更重的元素，如氧气和碳，在反应中不会再释放出那么多能量，辐射也同时降低。在这时，外壳物质的超高压进而压缩内核，受到高压的内核温度持续走高，然后太阳的核心就会被猛烈点燃。
氦元素被点燃的一瞬间，氦闪就发生了。大约6%的内核和40%的其它物质将在几分钟内被转化为碳，作为一种异常强烈的天体活动，氦闪是非常可怕的。在这之后，太阳的内核就会坍塌，体积缩小到现在的十分之一，亮度减少到五十分之一，温度也完全不能和氦闪前相比。之后的约一亿年时间里，太阳仍然燃烧着核心中的氦气，直到所有的氦气消耗殆尽。
太阳这时终于走到生命的尽头了吗？不，反复的膨胀收缩会让它仿佛回光返照一般。再次变化的太阳会开始膨胀，变得比以前更亮，更红，体积更大。
2000万年时间内，太阳都会相当不稳定，一系列的热脉冲会让它陷入缓慢膨胀之中。大概每隔10万年，这些脉冲就会发生一次，每一次都会让太阳从白热化变成红热化，不仅体积比以前更大，亮度也激增至往常的5000倍。
这一时间段里，太阳膨胀的最大直径能够到达地球轨道附近，意味着地球要么被太阳吞噬。即使没有到达那一步，地球上的生命也会因为高温而完全无法延续。
外太阳系的行星也可能受到太阳的影响发生巨大变化，更多的能量被太阳吸收，导致这些行星表面的水和冰形成密集的大气和海洋。
在50万年之后，太阳的质量就会只剩一半。一旦所有的氦气消失，太阳将缩小成一个白矮星。所有的外部物质随之消散，留下一个行星状的星云。行星状星云将在大约1万年后消散，但是白矮星会继续生存数万亿年。
中小质量恒星演化的最后期就是黑矮星，但科学家们迄今为止都没有发现过任何黑矮星的踪迹，也许目前宇宙根本不存在黑矮星。
太阳的终点
人们联想到恒星的死亡时，也许会认为有巨大的超新星和黑洞产生，很遗憾的是，太阳不会出现这种情况。原因很简单，它的质量还远远不够。
太阳在我们眼中是巨大的，但宇宙中高质量的恒星比比皆是。太阳只是其中一颗质量相对较低的恒星，太阳缩减为一颗微小的、密度极高的白矮星后，大约只有地球大小。随之诞生的行星形状星云，质量也非常小，无法形成一颗恒星。这片云是否会被看到，长期以来一直是一个谜。
有研究报告估计90%的垂死恒星会散发幽灵般的尘埃光环，科学家们曾发明了一种新的计算机模型来预测恒星的生命周期。计算表明，一旦膨胀的红巨星喷出组成星云的尘土和气体，它们的加热速度将比以前的快三倍。这种快速的加热甚至可以使诸如太阳这样质量较低的恒星散发出可见的星云。
天体物理学教授阿尔伯特·齐尔斯特拉（Albert Zijlstra）表示：
无论太阳的最终结局如何，我们可以确定的是：地球，这个目前宇宙中已知的唯一存在生命的星球，它高度依赖着太阳的光热，以此为所有生命提供所需能量，太阳系内最大的引力源和能量源不复存在了，地球以及其它行星又会变成什么样呢？人类能否找到新的宜居家园呢？
很多观众也许会想，既然地球无法在太阳衰竭的过程中幸存，那么人类又何谈未来呢？光是太阳在膨胀燃烧过程中的第一次氦闪，就能够输出毁灭性的能量。尽管持续时间不长，但破坏程度等同于一次迷你型超新星爆发。
的确，氦闪对太阳本身没有什么威胁，但其爆炸喷发出的高能量物质短时间内就会扩散至四周。之前很火的国产科幻电影《流浪地球》就构想了这一幕，太阳衰竭过程中的活动带给地球上所有生命难以抵挡的灾难。
其实大家不用如此悲观，因为经过科学家的反复计算和推测，太阳还能够稳定存在50亿年左右。这期间我们的科技将会持续快速发展，可能不久的将来，人类的活动空间就能够突破地球，延伸至浩瀚无垠的太空之中。又或者会在其它星球上发现生命体，那时就有无限可能了。而且，与其担心50亿年后太阳会死亡，更迫在眉睫的是地球所剩的容纳空间。
2010年，著名物理学家霍金接受采访时预言：
百年后，或者更久的时间，人类是会在茫茫宇宙中找到能够替代地球的行星，还是像《流浪地球》中一样带着地球一起逃离太阳系呢？没有人能够给出一个肯定的回答，但是，人类必定不会停下发展科技、探索宇宙的脚步。
