死亡的太阳过程会有多惨烈，真的曾有人目击过吗？
地球上的生命基本上离不开太阳。可以说太阳是万物灵长、大地之母，它为地球上的生命提供了源源不断的能量。太阳的光合作用对于人类的生存以及世界万物的生存有着不可替代的作用。而人类在深入研究宇宙天文后，他们对太阳的研究也从未停止过，想要多掌握一些有关太阳的信息，毕竟太阳对地球以及人类世界太重要了。
当然在现实生活中也有很多人常常在做一些假设：既然太阳对地球以及人类世界如此重要，那么假如有一天太阳不存在了，也就是说，当“太阳死亡”的那一天，地球上的一切会发生什么呢？到那个时候的太阳又是怎样的呢？这看起来似乎有点杞人忧天，但是据说有人在30年前，地球上就有人亲眼目睹过“太阳”死亡的样子。说起来有点天方夜谭，那我们就一起来看一下这究竟是怎么一回事吧。
在银河系看来，我们视之为举足轻重的太阳只不过是不起眼的沧海一粟罢了，据数据显示在浩瀚的宇宙中部，仅仅只有一颗像太阳系中的太阳这类恒星，它还有很多像太阳这种的恒星。只是那些“太阳”离地球太远了，我们不曾见到过。早在30年前，据说地球上就有人看见过“太阳”死亡的样子。只是由于当时的技术限制，那件事没有引起学界的轰动罢了。但是现在在在地球上还可以看见太阳，而且万事万物可以悠闲地在太阳底下沐浴阳光。这究竟是怎么一回事呢？
原来，在30年前人们所看到所谓的“太阳”死亡，其实就是sn1987a。这是天文学家在30年前见过400多年以来最耀眼的一次恒星爆炸事件，它作为一颗“超新星”在被发现的短短几个月里，直至它发生爆炸，它持续释放了持续将近一亿颗太阳的能量。这颗所谓的“太阳”爆炸——死亡，所发出的耀眼光芒至今还令天文学家叹为观止。但是让人遗憾的是，有人观测到sn1987a爆炸三年后，肉眼才看到它所发出的光芒。
曾经也有科学家推算过宇宙中的天体都有一定的寿命，太阳也不例外。一旦寿命气数将近，天体就会以大爆炸的方式结束自己在宇宙中的存在。而科学家推算出太阳的寿命大概为50亿年，这实属让人担忧呐！30年前已爆炸的恒星sn1987a让人们多多少少都会想象到太阳未来的样子。随着时间的推移，太阳的变化很有可能会变得极为不稳定，到那时人类所面临的情况将会很严峻。
当然，以上看法只是一些猜测罢了，至于太阳在未来会变成什么样子，我们无从知道，或许在未来的某一天人类完完全全地走出了太阳系，才会知道太阳未来的面目是怎样的吧。在30年前，地球上有人目睹过的“太阳”死亡是此“太阳”非彼太阳罢了。
为何太阳也会死亡，太阳死后木星可以接上班吗？
太阳是一颗黄矮星，这种恒星的寿命大概就100亿年左右，这估计大家都知道了，但它为什么会死，又是怎么死的，太阳死后还有人来接班吗？
太阳为什么会死？
太阳的形成
这个理论尽管还非常初级，但不得不说这两位大神的猜测是正确的，现代天文理论认为太阳诞生于上一代超新星爆发后形成的星云，在某次扰动形成的不稳定中开始了坍缩，在形成的吸积盘中心形成了太阳，为什么超新星爆发后的星云物质堆积就能形成太阳？
能超新星爆发的恒星有大量的氢元素没有消耗掉
中心物质形成的天体足够大时能留住气体元素
留住的气体超过木星质量的13倍时候将形成褐矮星（燃烧氢同位素氘）
超过80个木星质量时能形成能烧氢元素的红矮星。
太阳质量的大小和开始坍缩区域的星云质量是有关的，没有形成双星是我们的幸运，没有形成三星是我们的造化（开始坍缩的区域可能会分裂形成多个坍缩区域，从而形成双星或者多星）
太阳是怎么发光的？
我们现在都知道是氢元素核聚变产生的能量发光发热的，早先科学家有猜测太阳可能是引力坍缩能发光的，也有猜测是小行星撞击而发光，更扯的有太阳是烧煤的。
最早提出恒星靠谱能量来源的是英国科学家爱丁顿，他在1920年提出了恒星从氢元素的聚变中获得能量，1928年乔治·伽莫夫推导出了伽莫夫因子，使得太阳的核合成理论得以继续（因为早期科学家计算太阳的温度并不足以引发核聚变，所以大家都看着一颗发光的太阳发呆），伽莫夫给出两颗原子核在足够近时强作用力可以克服库仑障壁的量子力学公式。所以太阳发光名正言顺了。
质子反应链
1939年时汉斯贝特推导出了完整的质子反应链过程，并且指出太阳还有部分能量来自碳氮氧循环，到此太阳的发光原理已经搞定了！
碳氮氧循环
太阳能发光多久？
刚刚我们说了伽莫夫的原子核强作用力克服库仑障壁的量子力学公式，这就是著名的隧穿效应，这个取决于概率，大约十亿次碰撞才有这样一次机会，不过好在太阳内部这种次数几近天文数字，所以仍然发生了，不过这个比例比较低，所以速度比较慢。
量子隧穿效应
因为太阳发光最初的氢元素中的同位素氕氕反应成氘才可以和氕结合成氦三，大量释放出能量，所以这个氕氕的反应很慢，导致了后面的反应也很慢，相当于制造燃料的速度被限制了，所以太阳发光时间很久，但再久也有个时间，所以太阳最终也会耗尽自己的燃料后死亡。
但太阳并不能彻底耗尽自己的燃料！
太阳是怎么死的？
太阳就是一个等离子球体，所以很多朋友都认为太阳上到处都在核聚变，其实这是一个错误认识，太阳真正发生核聚变的地方在1/4半径处，整个区域只有太阳整个体积的1/64都不到，正因为如此，各种恒星就开始粉墨登场了！
红矮星质量不太够，所以内核到外壳形成了一个对流层
黄矮星和更大质量的恒星，因为质量高，压力大，所以在内核和外部对流层之间有一个辐射层
各种质量的恒星内部结构图
恒星的这种特殊结构决定了恒星的寿命跟恒星的质量是成反比的，我们来简单说说原因，上文中的红矮星结构图看不清，下面再单独来张红矮星的结构：
红矮星结构图
内核从氕聚变到氘，再从氘聚变成氦，这是所有恒星都会经历的事情，但太阳和红矮星都不能烧氦，所以太阳这些氦就会在内核堆起来，但红矮星不会不会堆积，因为会随着对流将整颗恒星的氢元素都交换到内核彻底燃烧，由于红矮星的燃料氕氕结合成氘更慢，而且能彻底利用整颗恒星的氢元素，所以红矮星的寿命高到发指，可能会高达数千亿到上万亿年！
太阳的死法
因为太阳的氦元素堆积在内核，尽管太阳现在不能烧氦元素，但并不表示太阳以后不能烧氦元素，所以这个过程会在未来发生，下面简单了解下太阳的死法
太阳会逐渐耗尽内核的氢，内核逐渐被氦元素堆积，所以能量产生会降低，这会导致辐射压也同步降低，外壳物质的超高压会压缩内核，同时太阳的辐射层的氢元素也会进入内核区域，这会有两个结果：
内核受到更高的压力，温度会持续增加；
辐射层的氢元素会进入更高温的内核区域，燃烧会加快；
前者持续增加的压力和温度，会太阳下一步的发作：氦闪做好了准备，后者更高温会导致太阳内核区域输出的能量大幅增加，更高的辐射压会导致外壳膨胀，太阳的红巨星就是怎样来的。第一次氦闪大约会发生在太阳离开主序星带大约12亿年发生，因为持续在核心累积的氦元素以及压力和温度，满足了氦元素点燃的条件，因为高压太阳的内核已经形成了简并态的氦核，无法调节核聚变反应带来的热压力，所以会导致失控的核反应，大约在几分钟之内太阳的内核氦元素就燃烧成为碳。
《流浪地球》就是因为太阳氦闪而逃离太阳系，太阳的氦闪确实会破坏宜居行星的环境，因为氦闪输出能量极大，而且非常短暂，相当于一次迷你超新星爆发，尽管炸不散太阳，但太阳的高能物质会在黄道面附近向周围扩散，就像是一次超超超超级的太阳活动，地球就完蛋了。
太阳的死亡
在第一次氦闪后，内核会重新坍缩，积蓄氦元素，然后在剧烈燃烧，其能量将比主序星阶段高成百上千倍，在超高的辐射压下，太阳直径也会越来越大，最终膨胀成一颗红巨星，它的直径最大能达到大约地球轨道附近，此时核心对于外壳的的引力越来越薄弱，而内核产生的高辐射压也将推离这些物质，最终内核氢元素耗尽后，外壳将渐渐扩散成行星状星云。
猫眼星云
而内核则早已在于引力的对抗中处于了简并力对抗引力的状态，简并力并不是一种力，而是量子力学中的费米子不能处于同一种状态的斥力，白矮星这种状态是两者处在了平衡状态，而中子星就是引力战胜了电子简并力，和中子简并力平衡，黑洞则是引力战胜了一切！
费米子不相容
这个时间大约会发生在50亿年后，未来太阳就是一颗白矮星，所以整个太阳系的未来一片黯淡，好在是这个时间足够久。
太阳有后吗？
太阳诞生的是行星状星云，这个质量已经难以形成一颗恒星了，所以到太阳就结束了，不过木星倒是有点可能在行星状星云扩散期间吞噬大量的星云气体，假如它能再增加12个自身的质量，那么它将满足最小的心愿：一颗褐矮星！假如它能积攒到80个自身的质量，那么它将诞生为太阳系里第二个太阳，这种可能性很低，但木星如果错过这个机会就再也没有下一个店了。
木星和太阳的比例
太阳最后的宿命是什么样子的？
太阳的一生
很多人认为太阳的一生应该是极其壮烈的，尤其是在最终死亡的时候或许有一次惊天地泣鬼神的大爆炸，但实际上并非如此，太阳的死到底是咋样的呢？
其实这个问题和恒星的演化有关，事实上也确实存在一些恒星在演化的过程中会发生爆炸，下文我们会具体提到。
目前我们对于太阳这类恒星的研究还是比较透彻的，所以对于太阳的一生也有大致的了解。我们都知道恒星时时刻刻都在燃烧自己照亮别人。那太阳内部到底是在烧什么呢？最早有人猜是烧煤了，结果有人真的算了算，结果发现如果太阳是烧煤的，那寿命可能只有几千年。
后来，在一帮粒子物理学家们的努力之下，终于搞清楚了恒星内部的燃烧机制，也就是核聚变。想要了解这个问题，我们要想搞清楚太阳内部的情况。太阳起源于星云物质的引力坍缩。
引力使得太阳核心的压力变得很高，同时温度要飙升，这个温度大概可以达到1500万度。这时候太阳核心的物质再也不是一个个原子构成的了，由于温度实在太高，导致原子结构都无法保持住，电子和原子核到处乱串，这也就是等离子态。
如果我们把太阳看成是一个大火炉，那它的燃料其实是原子核，而不是原子。（毕竟这个时候原子核已经不是和电子一起行动了。）
我们要补充一点，原子核其实是带正电荷的，所以原子核和原子核之间有库伦斥力，说白了就是相互排斥。所以，1500万度还不足以引发核聚变的条件，地球上的氢弹引爆时，都会预先引爆原子弹让温度达到1亿度左右。不过，由于在微观世界中存在一种量子效应：量子隧穿效应。
说白了就是原本很难的事情，在微观世界也有一点的概率发生，不过这个概率极其小。不过，由于太阳足够大，内部的原子核数量足够多，所以能够引发核聚变反应，但只能缓慢地进行。而到底引发的是什么核聚变反应呢？
实际上，宇宙诞生于一次宇宙大爆炸，在那之后，宇宙中的温度慢慢冷却，形成了原子结构，这当中大部分是氢原子（占据了70%左右），剩余的基本上都氦原子，其他的元素特别特别少，不到1%。
所以，恒星内部的元素基本上都是氢和氦。而氦的核聚变反应条件要比氢更苛刻，因此想点燃的是氢原子核的聚变反应。也就是说，太阳一开始的燃料是氢原子核，炉渣是氦原子核。
这个过程大概会持续100亿年，我们现在大概是在40多亿年的时候，也就是说太阳燃烧氢原子核还有50多亿年的时间。
50多亿年后，太阳核心的氢原子核烧得差不多后，由于太阳辐射层把内核和外层隔离开，使得外层的氢原子核不容易进入太阳内核。于是，当内核的氢原子核烧完后，反应条件又不足以支持氦原子核的核聚变反应，于是内核在引力的作用下持续收缩，而外层则会因为核聚变反应的对外压力的作用向外膨胀开来，此时的太阳会变成一颗红巨星，半径大概会膨胀到原来的200倍，水星和金星都会被吞噬掉，而地球大概在那个时候会在太阳大气附近。（补充一点，此时地球的最终结局还未可知，并不一定会被太阳吞噬）
然后，核心在引力的作用继续收缩，直到引发氦核的核聚变反应。在点燃氦核聚变的那一刻就会发生氦闪。
这之后太阳的核心大概会维持10亿年左右的氦核聚变反应。我们可以粗暴地理解成燃料是氦原子核，而炉渣是碳原子核或者氧原子核。
当氦原子核也烧完后，太阳的外层会继续膨胀形成行星状星云。
而内核会继续在引力作用下收缩，但遗憾的是，由于自身质量有限，引力不足以触发碳原子核和氧原子核的核聚变反应。
于是，太阳只能等着慢慢凉掉成为一颗白矮星，此时核心主要是主要是氧原子核和碳原子核。当热量都完全散去之后，最终成为一颗黑矮星。
以上就是太阳的一生，到了白矮星阶段我们就基本上可认为恒星的路已经走到了头了。所以，太阳并不会像很多人想象中的那样终局特别悲壮，相反太阳的死是悄无声息地，默默暗淡下去，在1千万年后，太阳表面的温度将会下降到只有5K，仅仅高于绝对零度5度。
