5.4恒星的是如何演化的？太阳和地球的最终结局

地球的将来，地球它会越来越干涸，但实际上地球的将来它的演化跟我们恒星，跟我们这样一个太阳紧密相关。

这一幅图展现了我们地球的将来，从太阳系诞生至今，我们已经经历了46亿年演化到了今天，我们太阳已经步入了它的中年。

总的来说它的演化非常非常的平缓，但如果我们把这个时间长度，给它拉得更长一点呢？

太阳它会越来越大，它会越来越亮差不多30多亿年之后，以后太阳它的越来越热，会使我们地球上的海水会被烧开，经历更长时间演化之后，我们太阳会演化成为红巨星。在那个时刻，很有可能会熔化。

所以把这个时间跨度到足够足够的大，我们人类将来必须得面临一个问题，我们要脱离我们地球会寻找另外的一个家园。

这一幅图给出了太阳的光度和太阳的半径随着时间它的演化对于恒星演化的过程严格来说它会包含恒星的形成主序演化，主序后演化，以及它最后死亡这样一个过程。

在这里我们只是简单的来看一颗恒星它的演化

我们刚刚提到太阳它在不断的膨胀，在不断的变热 在不断的变亮那么经历了50亿年的演化，太阳表面的温度略微有所增长，它的亮度比开始增加了30%，它的半径比早先也大上了10%

为什么会产生这个变化呢？

这个原因主要是源自于，太阳内部的化学成分发生着变化，太阳在不断的向外释放着光和热

太阳内部在它的核心，也在不断的由四个氢转变为氦四，释放着能量，这样一个反应的进行会使得在太阳的核心自由粒子数密度会减少。

按照理想气体克拉伯龙方程的要求会使得压强减小，所以在核心区域，在自引力作用下就会收缩，引力做功会使得核心区域的温度会有所增加，会使得核反应的速率会有所增加，从而会使得恒星在单位时间内，所释放的能量增加，光度增加。

那么光度增加之后，会对恒星外层的这个，包层的压力会增加，会推着恒星往外膨胀。

所以这又造成，恒星它在主序阶段的演化，它会越来越亮，也会越来越大

如果当恒星的核心，它的氢完完全全给消耗掉的时候，这颗恒星它就会急剧演化。

比方说恒星它就会进入到红巨星支的演化阶段，到红巨星支的演化阶段的时候，如果我们地球仍然存在，在那个时候，我们看到的太阳，就是一个庞然大物挂在天空。

在那个时候会怎样呢？

核心的氢燃烧已经耗光了，它核心已经没有能源了，它外面会存在有氢的包层，那么没有能源，它会使得核区会不断的往里塌缩，核区往里塌缩的同时，包层它会推着核区以外，氢的包层不断地往外膨胀，会使得这样红巨星它的个头，会越来越大。

这是恒星在主序之后的演化，在这里我给出了这样一个，恒星演化的这样一个简单的图案。

当然这个简单的图案我们仍然取的是这样一个质量密度和温度的这样一个双对数图，这个双对数图当中的任何一个点我们用来表征恒星它中心的这样一个质量密度和温度的参数。

因为恒星演化它往往都是从中心开始，恒星中心所发生的变化，它会直接影响到，恒星它演化的这样一个进程。

所以我们要获取有关恒星演化，它的简单的图案，我们要特别注意它中心物理条件，随着时间的演化。

这个图当中，除了给出了这样一个状态方程，几个占主导的区域之外，我们还给出了一些从左下到右上的这样一些平行线，它们对应的实际上是，不同质量的恒星它的核心的这样一个，密度和温度的演化。

那么对于有一部分恒星，它可以穿过我们图当中，第一条这样弯曲的线，也就是氢燃烧的阶段，它可以演化到主序星。

还有一部分恒星它不仅仅可以燃烧到主序，还可以经历主序阶段，氢燃烧它还可以点燃氦燃烧，可以点燃更进一步，更重的核素的燃烧。

所以从这幅图当中，我们可以把恒星它的演化过程，分为两类

一类情况恒星演化，它是当它核心的温度，不足以点燃更进一步，恒星的核反应的时候它就会终结，那么这一部分恒星，它最终会演化成为白矮星。

它外围会膨胀成为一个行星状星云，还有一部分恒星它的演化，会一直不断不断的烧，它会点燃聚变反应，所有自发产能的所有核反应的过程，在恒星核心形成一个铁核。

那么形成铁核之后，那么恒星它的核心就没有能源了，通过光致裂解反应，会使得铁核塌缩，像这种恒星，它最终会超新星爆发的形式，会终结它的演化。

所以说在这里我们就给出了这样，恒星演化的图案，所以恒星的结局会怎样，它是由恒星的质量所决定的。

对于质量小于八个太阳质量的恒星，它最终会演化成为白矮星，对于质量大过12个太阳质量的恒星，它最终会经历超新星爆发，中间会残留下来中子星，黑洞这样的天体