太陽變成紅巨星，太陽變成紅巨星究竟會有多大

稱它為“巨星”，是突出它的體積巨大。在巨星階段，恒星的體積將膨脹到十億倍之多。太陽變成紅巨星后最終該會膨脹到火星軌道，并將其吞沒（包括水星、金星、地球），而火星與木星之間的小行星帶幾乎全被氣化或吞沒，木星、土星、天王星及它們的衛(wèi)星和一些彗星都會被氣化一些，或因太陽風(fēng)暴、日冕釋放的高能粒子等及各種射線等而使大行星逐漸因侵蝕而體積減少，磁場消失等，最終可能導(dǎo)致大行星變得越來越小、越來越脆弱。

恒星演變到主序星階段末期時，除了外殼部分，它內(nèi)部的氫基本上已經(jīng)轉(zhuǎn)化成氦而使熱核反應(yīng)停止。這時，恒星的中心部分就會在引力的作用下發(fā)生收縮，并且釋放出巨大的能量，從而使外殼急劇膨脹，整個恒星便像氣球一樣被吹大了。外殼的膨脹使恒星的表面積增大，表面溫度降低，而總發(fā)光量增加。這樣，它就變成了一顆亮度大溫度低的紅色星--紅巨星。 在紅巨星的內(nèi)部，雖然氫已經(jīng)基本耗盡，但由于內(nèi)部收縮使溫度升得更高了，于是又開始了氦聚合反應(yīng)，它內(nèi)部便又開始燃燒起來，并且能維持很長的時間。像太陽這樣的恒星，在紅巨星這個階段大約能停留10億年。

在五十憶年前剛形成的太陽并不穩(wěn)定,體積縮脹不定.收縮的重力遭到熱膨脹壓力的阻擋,有時熱膨脹力揚(yáng)頭,超過了重力,恒星大氣因此膨脹.但是一膨脹,溫度就跟著下降.膨脹過頭,導(dǎo)致溫度過低,使熱膨脹壓力擋不住重力,則恒星大氣開始收縮.同樣的,一收縮,溫度就跟著上升,收縮過頭,導(dǎo)致溫度過高,又使熱膨脹壓力超過重力, 恒星大氣又開始膨脹. 這種膨脹,收縮的過程反覆發(fā)生,加上周圍還籠罩在云氣中,因此亮度變化很不規(guī)則.但是脹縮的程度慢慢縮小,最后熱膨脹力和收縮力達(dá)到平衡,進(jìn)入穩(wěn)定期.此時,太陽是一顆黃色的恒星,差不多就像我們現(xiàn)在看到的一樣. 太陽進(jìn)入穩(wěn)定期后,相當(dāng)穩(wěn)定的發(fā)出光和熱,可以持續(xù)一百億年之久.這期間占太陽一生中的90%,天文學(xué)家特稱為”主序星”時期.太陽成為一顆黃色主序星,至今己有五十億年,再過五十億年,太陽度過一生的黃金歲月后,將進(jìn)入晚年. 有足夠長的穩(wěn)定期,對行星上的生命發(fā)生非常重要.以地球的經(jīng)驗來說,地球太約和太陽同時形成,將近十億年后才出現(xiàn)生命,經(jīng)過四十多億年后,才發(fā)展出高等智慧的生物.因此,天文學(xué)家要找外星生命,只對生存期超過四十億的恒星有興趣. 太陽在晚年將成為紅巨星 太陽在晚年時,將己經(jīng)耗盡核心區(qū)域的氫,這時太陽的核心區(qū)域都是溫度較低的氦,周圍包著的一層正在進(jìn)行氫融合反應(yīng),再外圍便是太陽的一般物質(zhì).氫融合反應(yīng)產(chǎn)生的光和熱,正好和收縮的重力相同.核心區(qū)域的氦由於溫度較低,而氦的密度又比氫大,所以重力大於熱膨脹力而開始收縮,核心區(qū)域收縮產(chǎn)生的熱散布到外層,加上外層氫融合反應(yīng)產(chǎn)生的熱,使得太陽外部慢慢膨脹,半徑增大到吞沒水星的范圍. 隨著太陽的膨脹,其發(fā)光散熱的表面積也隨之增加,表面積擴(kuò)大后,單位面積所散發(fā)的熱相對減少,所以太陽一邊膨脹,表面溫度也隨之降到攝氏三千度,在發(fā)生的電磁輻射中,以紅光最強(qiáng),所以將呈現(xiàn)一個火紅的大太陽,稱為”紅巨星”. 在紅巨星時期的太陽不穩(wěn)定,外層大氣受到擾動會造成膨脹,收縮的脈動效應(yīng),而且脈動的周期和體積大小關(guān).想想果凍的情形,輕拍一下果凍,它便會晃動,而且果凍越大,晃動的程度越小.同樣的道理,紅巨星的體積越大,膨脹,收縮的周期也越長. 簡單來說,五十億年后,太陽核心區(qū)域收縮的熱將導(dǎo)致外部膨脹,變成一顆紅巨星.充滿氦的核心區(qū)域則持續(xù)收縮,溫度也隨之增加.當(dāng)核心區(qū)域的溫度升至一億度時,開始發(fā)生氦融合反應(yīng),三個氦經(jīng)過一連串的核反應(yīng)后融合成為一個碳,放出比氫融合反應(yīng)更巨量的光和熱,使太陽外層急速膨脹,連地球也吞沒了,成為一個體積超大的紅色超巨星.