未来太阳将变成红巨星。 这一点在《流浪地球》中已经被大家普及了。 不过，太阳为什么会变成红巨星，地球又会是什么样的死亡过程，或许大家都不太清楚。 下面我们简单分析一下太阳和地球未来的发展过程。
《流浪地球》中描述的氦闪和红巨星有什么关系？
关于氦闪，《流浪地球》的粉丝想必都明白，这是太阳发展过程中的一个阶段，但剧中并没有解释太阳为什么会出现氦闪。 很多科普文章只是指出氦元素的积累和剧烈燃烧导致氦闪。 总体描述没有什么问题，但总感觉少了点什么，所以下面补一下。
质子链反应是在太阳核心发生的过程。 第一步，氕的质子（氢同位素）融合成氘的质子+中子。 然而，这个过程是非常漫长的。 天文学家曾经计算出太阳核心达到了低于这个温度，但后来量子隧道效应的发现解释了这个过程。 然而这种效率很低，这也是限制太阳燃烧速度的关键。 太阳正在“控制”产生燃料的速度。 质子链会产生氦三，然后产生氦四，但是当到达氦元素阶段时，就会出现一个问题：
氦的聚变温度更高，太阳的核心可能通过塌缩达到这个温度
氢气的燃烧要求甚至更低。 铁芯内存在热压力，无法满足这一要求。
因此，以太阳的质量，在主序恒星阶段（主要燃烧氢的阶段），核心不会出现问题，但到了后期，核心中的氢会逐渐被消耗，而此时核心的燃烧结构将会发生巨大的变化。
请看上图中的0.5-1.5M⊙（太阳质量的倍数）。 这是类太阳恒星的结构。 中间有辐射层，外面有对流层。 因此太阳现在是主序星，当核心中的氢慢慢耗尽后，氦元素就会在核心中积累。 同时，热压力也会降低，无法承受外壳压力的核心就会塌陷。 核心中氦原子的电子将突破电子合并的极限状态，形成氦白矮星核心。 这是非常关键的。 我们标记为MARK1，这就是造成氦闪的重要原因，下面详细解释一下。
此时核心收缩后，辐射层中的部分氢会进入原来的核心区域。 这个过程也是非常重要的。 我们把它标记为MARK2，这是红巨星产生的一个重要原因。
MARK2：核心逐渐收缩成简并氦核，外壳中的氢元素进入内外层间隙。 这些氢元素会达到聚变条件，而此时核心的温度更高，氢元素的燃烧速度也比主核心更高。 序星阶段更高，当然会产生更多的热压和氦元素。 前者会导致恒星逐渐膨胀，后者则会在简并氦核中添加一些剧烈的物质。
MARK1：渗透到核心的氢壳层的燃烧为核心提供了更多的氦元素。 这个累积功最终会达到氦元素的聚变条件，大约是一亿度以上。
一般情况下，氦聚变和氢聚变一样，都是一个“温和”的过程。 然而，此时的核心条件是氦白矮星的简并态物理资源网，它无法像氢核聚变那样自我调节热压，就像火药燃烧和炸药爆炸的区别一样。 因此，简并氦核将经历失控聚变过程。 在很短的时间内，氦核心的大部分元素都会转化为碳，这个过程中会释放出巨大的能量，导致恒星发生物质爆炸。 过程，这就是氦闪的简单过程。
氦闪的能量不足以摧毁恒星，但其物质喷射过程将是太阳系的终结。 太阳超磁暴事件可以将人类带回到18世纪。 然后，氦闪中大量太阳高能物质的撞击甚至可能会剥离行星的大气层。 。
恒星核心的湍流过程
太阳第一次核心氦闪后，核心会继续塌陷，外层氢壳层会重新进入核心，达到氢聚变条件，然后积累氦元素，等待下一次氦闪。 这个过程将持续下去，直到大部分核心元素融合碳和部分氧，直到无法再点燃碳闪或氧闪为止。 此时外壳已经被剧烈融合的氢元素推得太远，无法再被核心的重力所束缚。 它扩散成行星状星云，而核心则留在中心，成为一颗白矮星。
随着太阳的发展，地球会经历什么？
如果定义准确的话，地球上的生命不会经历太阳剧烈的氦闪和疯狂的红巨星阶段，因为地核的冷却会导致地球过早失去宜居条件。 我们甚至可以肯定，地球上生命的未来将不是由太阳决定的，而是由地球本身决定的。
地球磁场是由炽热的铁镍核心的流动产生的。 磁场可以使太阳风中的高能带电粒子偏转，保护大气层免遭剥离。 因此，地球磁场就像一面看不见的金钟，保护着地球脆弱的环境。 在这种状态下，当地核在二十亿年以上冷却下来时，首当其冲的就是地球的水蒸气循环。 我们可以讨论这个过程。
1、正常情况下，由于磁场的屏蔽，大多数高能带电粒子无法进入大气层。 外逸层中的大气逃逸仍然是由一些带电粒子和紫外光的光解引起的，而水蒸气主要是由短波紫外光光解引起的。 逸出的是氢气，而氧气将保留并与氧分子结合形成臭氧，或解离氧分子。 氧原子和氧分子形成臭氧O3，这是臭氧层的起源。逃逸的氢气和其他大气分子占少数
2.当磁场消失时，太阳风中的高能粒子将直接进入大气层。 这些粒子的能级范围从 KeV 到 GeV。 它们会与空气原子碰撞并将其电离，但电离并不是逃逸的主要原因。 这个过程会大大增加水蒸气解离的速度，导致地球失去大量的水。 高能粒子还会与氮、氧碰撞，形成有毒的二氧化氮，遮挡光线，导致植物枯萎、动物失去食物来源、地球生态恶化。
3、红巨星的逐渐发展将增加地球接收到的总辐射，这将继续促进水蒸气的逃逸。 从地球诞生到现代，约有26%被紫外线光解而逸出（补充水的情况下）。 未来随着红巨星辐射的增加，这种逃逸过程将会加剧。
4、可能很难确定需要多长时间，但估计生命很难维持到第一次氦闪，因为太阳第一次氦闪将在离开主序阶段后约12亿年发生。 这12亿年会会经历一个什么样的过程，真的很难想象。 但可以肯定的是，水蒸气逸出，地球变得更加干燥。 二氧化氮在努力减少温室效应的同时，氧气含量却越来越高（光解后，氢气逸出，氧气残留），氧化加剧，火灾如果频繁发生，地面可能真的会变红，就像火星（它与铁结合形成氧化铁）
5、氦闪时代即将到来，地球大气层将受到极大影响。 我们不确定会损失多少大气层，但在风雨飘渺的氦闪风暴中，生命可能会彻底消失。
6.当疯狂的红巨星时代到来时，地球已经死了。 据估计，太阳红巨星将膨胀到地球轨道附近，但太阳质量会减少，在地球轨道走出去之前，它可能会逃脱被吞没的命运。 但有什么区别呢？ ？
未来的木星时代？
未来当太阳气体壳层达到扩散阶段时，太阳系的每一颗行星都将受到高能太阳能物质的洗礼。 更有趣的是，太阳系中的每颗行星都可能有自己的光环，就像土星一样，这些物质会被太阳无偿赠送，但这个美丽的光环是以太阳系的死亡为代价的。
地球有环吗？
火星有环吗？
木星会疯狂吸收这些气体太阳现在是主序星，努力成长为一颗恒星。 据估计，太阳质量的40-50%将以星云的形式从黄道向外扩散。 如果木星能够拦截这种物质质量的1/3，那么它将成为一颗入门级恒星——未来的红矮星。
《2010威震天太阳神剧照》
地球此时不再需要考虑未来，因为白矮星时代的地球将不再有机会孕育生命，而木星的卫星系统极有可能在红矮星时代迎来生命。木星。 毕竟，木星的伽利略卫星都具有这种潜力，木卫二现在甚至可能存在生命。