太阳大约在40-50亿年后就会变成一颗红巨星,那时它大约要膨胀到现在地球轨道以外的地方,水星、金星和地球都将被它吞并或汽化,人类居住的摇篮将不复存在。预计我们的太阳在红巨星阶段将大约停留近10亿年时间。
太阳在晚年时,将己经耗尽核心区域的氢,这时太阳的核心区域都是温度较低的氦,周围包著的一层正在进行氢融合反应,再外围便是太阳的一般物质。 氢融合反应产生的光和热,正好和收缩的重力相同。
核心区域的氦由於温度较低,而氦的密度又比氢大,所以重力大於热膨胀力而开始收缩,核心区域收缩产生的热散布到外层,加上外层氢融合反应产生的热,使得太阳外部慢慢膨胀,半径增大到吞没水星的范围。
随著太阳的膨胀,其发光散热的表面积也随之增加,表面积扩大后,单位面积所散发的热相对减少,所以太阳一边膨胀,表面温度也随之降到摄氏三千度,在发生的电磁辐射中,以红光最强,所以将呈现一个火红的大太阳,称为”红巨星”。
在红巨星时期的太阳不稳定,外层大气受到扰动会造成膨胀,收缩的脉动效应,而且脉动的周期和体积大小关。想想果冻的情形,轻拍一下果冻,它便会晃动,而且果冻越大,晃动的程度越小。
同样的道理,红巨星的体积越大,膨胀,收缩的周期也越长。
简单来说,五十亿年后,太阳核心区域收缩的热将导致外部膨胀,变成一颗红巨星。 充满氦的核心区域则持续收缩,温度也随之增加。
当核心区域的温度升至一亿度时,开始发生氦融合反应,三个氦经过一连串的核反应后融合成为一个碳,放出比氢融合反应更巨量的光和热,使太阳外层急速膨胀,连地球也吞没了,成为一个体积超大的红色超巨星。
。