50亿年后，太阳将膨胀为红巨星可能吞噬地球，太阳为何会膨胀？

上学时我们都学过，太阳能是可再生能源，是“取之不尽用之不竭”的能源。但事实上并非如此。即使永恒如太阳这样的星球也有走向终结的一天。

我们的太阳目前已经50亿岁，科学家们计算出太阳的寿命大约100亿年，也就是说目前太阳正处于中年时期，也可以说是最好的最稳定的时期，这是人类和地球的福分。

地球上的万物生长都要靠太阳，除了地热等少量能源，地球上几乎所有能源形式都属于太阳能，比如说水能，风能，潮汐能等都离不开太阳。

生命避免不了生老病死，太阳也是一样。科学家们计算得知，随着太阳的燃料氢元素越来越少，太阳会变得越来越不稳定，在几十亿年之后会膨胀成为红巨星，吞噬内行星水星和金星，甚至有可能吞噬地球。

那么太阳为什么会发生膨胀呢？膨胀的动力又是什么呢？

我们需要先从太阳内部的运行机制谈起。

大约50亿年前，宇宙中存在很多原始星云，这些星云分布并不均匀，意味着引力也不均匀。某些引力比较大的星云不断吸引周围的星云，一点点发展壮大，质量不断增加。

质量变大，意味着引力变大，引力越大就会吸引更多的星云。星云内部温度和压力也急剧攀升。当达到一个临界点，核聚变就发生了，一颗恒星诞生了！

太阳的内核温度高达1500万摄氏度，但是即便如此高的温度，理论上也不足以发生核聚变。想要发生核聚变起码需要1亿度的高温才可以。氢弹的制造过程就是先通过引爆原子弹，让温度达到可以引爆氢弹的程度。

那么温度不够高的太阳内核为何会发生核聚变呢？

在高温高压下，太阳内核呈现等离子态，这种状态更像一锅粒子粥，电子原子核到处乱跑。

从宏观角度讲，核聚变不会发生。但是从微观角度来看，量子世界中存在着量子隧穿效应。何为“量子隧穿”？

通俗地讲，在宏观世界需要很大能量才能做到的事，但在微观世界即使没有足够的能量也可以做到，只是概率很低罢了。

举个宏观的例子，比如说一堵3米高的墙，现实中无论怎么努力你都不可能跳过去。但在微观世界，你是有可能跳过去的，只不过几率很低罢了。

尽管太阳内核温度不够高，但在量子隧穿效应下，由于太阳质量足够大，粒子数量足够多，意味着量子隧穿效应总是会发生的。所以太阳会持续进行核聚变。

在太阳核聚变过程中，会释放能量，向外产生辐射压力。同时由于太阳质量巨大，也会产生巨大的引力，当辐射压力与引力保持平衡时，太阳整体就处于一种稳定状态。目前我们的太阳就处于这样一个状态。

太阳的辐射压力与温度的四次方成正比，所以恒星内核温度越高，向外的辐射压力就越强。

虽然目前我们的太阳比较稳定，体积没有明显变化。但随着核聚变持续进行，氢燃料会不断被消耗。随着时间推移，辐射压力和引力的平衡会慢慢被打破。

氢燃料的减少，意味着向外的辐射压力变小，而引力相对变化不大，向内的引力就会占据上风，太阳外层物质开始向内坍缩，与内核发生激烈碰撞，释放出大量能量，使得内核温度开始上升，开始新一轮聚变，聚变成更重的元素。

而太阳稳定时期外层物质（主要是氢）并没有发生核聚变，当太阳向内坍缩过程中，外层物质也开始不断补充进内核，在温度不断上升的情况下，也开始发生核聚变。辐射压力会再次占据上风，促使太阳向外膨胀。

而更重的元素，比如氦元素的聚变产生的辐射压力要比氢核聚变多得多，所以这又会推动太阳加速膨胀，而且膨胀过程产生的温度比之前要高很多，整个太阳球体都在发生着聚变！

不过太阳的这种膨胀远不是一瞬间完成的，而是会持续漫长的时间，至少能维持10-20亿年之久。在膨胀过程中，太阳半径会增大至现在的几百倍，吞噬内行星，比如说水星和金星。或许我们的地球也不能幸免。

即使地球没有被吞噬，地球也不再适合生存。在太阳膨胀过程中，地球温度会持续升高，海洋蒸发，地球会被烤焦。届时太阳系的宜居带会一步步外移，到火星，木星附近。届时木星的众多卫星很可能成为宜居星球！

无论如何，太阳的膨胀和死亡都不是我们担心的，毕竟那是几十亿年之后的事情。如果人类有幸把文明延续到几十亿年之后，我们肯定早就飞出太阳系了，肯定会发现更多适合人类生存的家园！