太陽是一顆已經(jīng)燃燒了50億年的黃矮星，它確實還能繼續(xù)發(fā)光發(fā)熱50億年，而且它在未來也確實會越熱，根據(jù)太陽模型的預(yù)測，大約在十億年后太陽輻射就會增加10%，估計到那時極度溫室效應(yīng)確實已經(jīng)讓地球生命和這個宇宙拜拜了！

太陽是怎么發(fā)光的？

早期科學(xué)家搞不清楚太陽為什么會發(fā)光，提出的發(fā)光理論也五花八門，最有去的肯定要數(shù)是燒煤的了，有點科學(xué)思維的是小行星撞擊和引力坍縮勢能，但很明顯也是錯的！

隨著在微觀特別是原子領(lǐng)域的發(fā)現(xiàn)，1920年愛丁頓提出太陽可能從輕核聚變的過程中獲得能量，剛好伽莫夫則在十年后完成了質(zhì)子在突破庫倫障壁的量子力學(xué)公式，完成了最關(guān)鍵的一步，而美國人漢斯貝特則解決了恒星的質(zhì)子鏈反應(yīng)和碳氮氧循環(huán)產(chǎn)生能量的完整過程。

質(zhì)子反應(yīng)鏈

太陽發(fā)光的問題解決了，它從氫原子核聚變中產(chǎn)生的質(zhì)量虧損中獲得巨大的能量，在質(zhì)子鏈反應(yīng)過程中，從氫到氦，大約會有0.77%的質(zhì)量損失，似乎不多？太陽內(nèi)核每秒都有650億噸的氫元素發(fā)生聚變，產(chǎn)生超過400萬噸的質(zhì)量虧損，每秒釋放出超過10^26J的能量，這個數(shù)字可怕嗎？這就是恒星級能量的釋放規(guī)模，相當(dāng)于每秒發(fā)生4.12億顆沙皇炸彈爆炸！

為什么太陽會越來越熱？

首先我們得來了解下太陽為什么能燒那么久，前文說了伽莫夫搞定了質(zhì)子在突破庫倫障壁的量子力學(xué)公式，這是因為科學(xué)家們遇到障礙了，他們發(fā)現(xiàn)按太陽的質(zhì)量和引力坍縮產(chǎn)生的溫度，不足以讓質(zhì)子（氫原子核）核聚變，這下尷尬了，太陽好好的在發(fā)光，而科學(xué)卻算出來太陽應(yīng)該沒法發(fā)光！

量子隧穿效應(yīng)

伽莫夫解決了這個問題，質(zhì)子在太陽內(nèi)核就有十億分之一的概率穿透融合在一起，從而讓氫同位素氕變成氘，此后質(zhì)子反應(yīng)鏈就會順暢很多，所以太陽的壽命就取決于氘的生產(chǎn)速度，太陽的內(nèi)核溫度大約1380萬K，這個溫度下這種慢慢生產(chǎn)燃料的方式能夠保證太陽燃燒100億年！

太陽的結(jié)構(gòu)會讓它的燃燒逐漸劇烈

恒星有幾種典型的結(jié)構(gòu)，紅矮星是全對流型結(jié)構(gòu)，即整顆恒星的元素都會在對流作用下參與燃燒，中心燃燒后的“廢物”氦不會堆積，整個過程中燃燒速度都差不多，最后會逐漸耗盡燃料而熄滅，但因燃燒慢，燃料利用徹底，紅矮星的壽命長到令人發(fā)指，高達(dá)數(shù)千億到上萬億年！

而太陽在內(nèi)核外有一個輻射層，再到外部才是對流層，這種恒星有一個問題，除了內(nèi)核外，其他區(qū)域的氫元素?zé)o法對流到中心燃燒，中心氫元素燃燒后的渣渣也只能一直堆積在內(nèi)核，這就引發(fā)了如下故事！

中心氦元素堆積，發(fā)展到簡并態(tài)

內(nèi)核的氦元素堆積，會引發(fā)兩個問題，第一個是在引力坍縮下會導(dǎo)致逐漸坍縮（暫時氦元素不會燃燒，沒有輻射壓支持會略微坍縮），第二個則是引力坍縮能會讓核心的溫度持續(xù)升高！

殼層氫元素參與燃燒

此時坍縮后留下的空間會有殼層氫元素填充，也就是輻射層的氫進(jìn)入到內(nèi)核部位燃燒，因為溫度增加，所以此時氘燃料生產(chǎn)速度增加，核心聚變速度增加，最終的表現(xiàn)就是太陽光輻射略微有些增加，在主序星前階段這個作用并不明顯，但在后半程，這個增加速度會逐漸加快，直接表現(xiàn)就是十億年后太陽輻射將增加10%！它會導(dǎo)致太陽內(nèi)核輻射壓增加，太陽直徑略微有些膨脹，但初期并不太明顯。

10%看上去并不多，但足以讓地球的溫室效應(yīng)進(jìn)入不可逆的惡性循環(huán)，未來金星化將成為一個趨勢，同時伴隨輻射能增加的還有太陽風(fēng)，這個對大氣的剝離作用也會相應(yīng)增強(qiáng)，盡管可能還不會造成嚴(yán)重后果，但這些作用將會使地球環(huán)境惡化，未來岌岌可危！但太陽不會這樣溫柔的增加輻射，它還有后招！

氦閃

內(nèi)核堆積的氦元素會在某個時間達(dá)到聚變條件，在極短的時間里，這些氦就燒完了，它釋放的能量極大，但還不足以炸散太陽，因此表現(xiàn)的方式會以劇烈的太陽活動向宇宙空間釋放能量，除了突然增強(qiáng)的光度以外，還有大量太陽高能物質(zhì)被拋向宇宙空間，而因太陽的自轉(zhuǎn)則會讓這些物質(zhì)向黃道面方向釋放的比例會比較高！

一次超強(qiáng)耀斑就能摧毀地球所有衛(wèi)星和地面通訊設(shè)施以及電網(wǎng)（光通訊不受影響），而氦閃比超強(qiáng)耀斑強(qiáng)億萬倍，連地球大氣層都可能被摧毀，所以《流浪地球》中因為氦閃而逃離太陽系是可以理解的！

氦閃后中心氦元素累積會進(jìn)入一個新的循環(huán)，而更高的溫度更劇烈的燃燒產(chǎn)生的輻射壓，會讓太陽極度膨脹，這就是太陽紅巨星的產(chǎn)生原因，第一次氦閃后，未來氦閃會頻繁發(fā)生，太陽也會越來越大，慢慢將吞噬水星，金星可能也難幸免，不過地球可能會逃脫被吞噬，但高溫會將地球烤化！

太陽這種自殺性結(jié)構(gòu)是黃矮星的通病，紅矮星不存在氦閃，天狼星這樣的藍(lán)矮星也不會！不過第一次氦閃不會那么快發(fā)生，大約會在太陽脫離主序星階段12.5億年發(fā)生，現(xiàn)在還早，至少還有數(shù)十億年！