太阳形成于大约 46 亿年前，并将在目前的状态下存活，大约再过 450 到 55 亿年。虽然我们无法预测数十亿年后会发生什么，但对恒星如何演化的了解使天文学家能够广泛地推断出太阳上的生命可能是如何发展的。更大质量的恒星可能会在被称为超新星的爆炸中结束生命，但这并不是等待我们的可能场景。

1. 氢气燃烧阶段

太阳每秒将 6 亿吨氢转化为 400 万吨能量：其余转化为氦“灰”。太阳的能量输出在其整个生命周期中一直在增加，据认为自形成以来的 46 亿年中，它的亮度增加了 30%。在接下来的十亿年里，随着更多的氢转化为氦，太阳的亮度将增加约 10%，从而导致热能增加。如果我们考虑人为气候变化已经对我们星球的天气模式产生的影响，想象一下这种增加的影响。

上升的热量将导致极地冰盖开始融化，使海洋变暖并将水蒸气送入我们的大气层。水蒸气会捕获更多的热量，产生“湿温室”效应，从而使全球温度更高。在大约 35 亿年后，太阳将比现在亮 40%，导致我们的海洋沸腾，冰盖完全融化，我们的大气层被剥离。地球会变得像金星一样：烧焦、干燥、死气沉沉。

2. 亚巨星

尽管这种情况很可怕，但这只是太阳灭亡的开始。在大约 50 亿年之后，太阳将到达其生命周期主序列的尽头，并将耗尽其核心中的所有氢。

如果没有对抗重力的聚变过程，核心将随着时间的推移开始收缩并变得更密集。当它这样做时，它的温度会升高并最终点燃位于核心外的剩余氢。

这种新的燃料来源会产生巨大的能量，将外层向外推，使太阳膨胀两到三倍，使其成为当前直径的两到三倍，将其变成一颗亚巨星。

3. 红巨星舞台

随着太阳的表层被推得更远，它们将继续从深埋在这个不断膨胀的外壳中的致密核心吸收热量，这颗恒星将发展成一个巨大的发光物体，称为红巨星。

这些老化的恒星可以是太阳大小的 100 到 1,000 倍，扩大的表面积将导致外层冷却到 3,000°C 左右（今天的太阳表面约为 5,500°C）。较低的温度意味着这些恒星在色谱中较红的部分发光；因此得名“红巨星”。

随着太阳经过这个过程，它将延伸到内行星水星和金星的轨道之外，将它们完全吞没，甚至可能到达地球的轨道。然而，我们的母星可能不会被完全摧毁，因为太阳在膨胀过程中将继续失去质量：一些估计表明，在其最大值时，可能只剩下 65-70%。

重力将因此减弱，太阳系中剩余行星的轨道将开始向外漂移。也许地球会侥幸逃脱。与此同时，太阳的核心变得越来越小，越来越热，直到它形成 120 亿年后才发生新的核反应。

4. 新红巨人

核心将继续收缩，直到达到约 1 亿摄氏度的温度——这个温度足以点燃氢气消耗过程中产生的氦气，并将其转化为碳和氧气。由于致密的核心无法膨胀以增加能量输出，氦会剧烈燃烧，产生称为“氦闪”的短暂爆炸。这将降低核心的密度并带来暂时的稳定性，因为氦现在能够以更可控的速度燃烧。

但是，新的燃料源用完不会花太长时间；只有大约1亿年左右。当氦继续燃烧时，它会产生强烈的能量，就像氢气燃烧一样，这将导致太阳再次膨胀到它的第二个红巨星阶段。

5. 行星状星云

尽管膨胀和收缩、质量损失和燃料消耗，太阳的生命周期并没有结束。这颗红巨星将继续将氦气转化为碳和氧，但核心永远无法达到点燃碳所需的 6 亿摄氏度，因此它将再次开始收缩。

随着氦气耗尽，外层将被推得更远并消失在太空中，因此太阳质量的一半将在其形成后的 125 亿年左右保持不变。膨胀的外层将被炽热的内核照亮，形成被称为“行星状星云”的发光宇宙云。

这些现象是天文学家所熟知的，并且是与太阳质量相同但不是行星的老化恒星的典型特征。它们之所以得名，是因为它们的圆形、膨胀的形状。

6. 白矮星

随着太阳的外层最终消散，只剩下一个炽热而致密的核心，即白矮星。这些物体是宇宙中密度最大的物体，但通常只比我们自己的星球大一点。但是，它们可以达到超过 100,000°C 的温度。

随着太阳年龄的增长，核心产生的大部分热量将被困在这个恒星残骸中，需要数百甚至数千亿年才能冷却下来。

南环星云的中心是一颗炽热、致密的白矮星。

7. 黑矮星

白矮星残骸最终将耗尽其所有剩余的热能和光能，并回归（可能在数千亿年内）到最后阶段：一颗没有生命的黑矮星。目前，黑矮星只是假设，因为宇宙有 138 亿年的历史，不足以产生任何黑矮星，但人们认为这将是我们太阳的最终命运。

似乎为了让故事更加悲惨，我们曾经强大的恒星的低质量将失去大部分的引力，导致行星漂移得更远，只不过是冰冻、烧焦的岩石。

但是随着我们太阳系的残余物消失在太空中，来自我们自己死去的太阳的粒子可能会合并并重新启动恒星形成过程。这可能导致形成具有岩石天体、大气和液态水的行星，为新生命做好准备。

太阳生命周期的图解