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有的朋友提出这样的问题：“通过高中物理的学习，得知太阳的核燃烧还能维持几十亿年。而地球上消耗的能量，绝大部分来自太阳，即太阳内部核聚变时释放的核能。如果波及范围会减小，假设传不到地球，那么地球会不会走向灭亡？而另一个太阳系中的行星—金星会不会产生新的生命呢……”
这个问题的答案，涉及恒星演化方面的知识。太阳是浩瀚的恒星世界中的普通一员。恒星跟宇宙间其他事物一样，都有个从幼到老、从生到死的演化过程。现在人们看到的千千万万的恒星，并不是“同龄的”，而是有老、中、青之分，各自处于不同的演化阶段。因此，了解了恒星演化的一般规律，就可以知道太阳的未来。
（一）恒星的诞生和演化
宇宙空间充满着极其稀薄的弥漫星云。它们在自身引力作用下逐渐形成原恒星。当原恒星中心的温度升高到能够持续不断地发生热核反应以后，恒星就进入一个相对稳定的时期，到了恒星演化史中的“主序星”阶段。一旦恒星中心的核燃料耗尽，恒星将会出现不稳定，先膨胀为为“红巨星”，然后出现坍缩乃至爆发，最终按其质量的差异，分别演化为“白矮星”、“中子星”或者黑洞。
（1）原恒星
弥漫星云的一个特点就是大尺度、大质量、低密度。有的直径可达1000光年，质量可达太阳的10倍至1000倍，但密度却是每立方厘米只有几十个原子。这些星云的成分跟今天地球大气不同。主要是氢，还有少量氦原子以及微量的更复杂原子。在没有干扰存在时，这些星际云可以千载不变。但是，来自星系碰撞、星系所产生的密度波、超新星爆发的激波，或在附近诞生的恒星的干扰会使它们发生变化。一个质量足够大的低温星云，因自身的引力而不断收缩，导致其中心的密度增大，体积缩小。在收缩过程中，大量物质以自由落体运动的速度向其质量中心集中，巨大的引力势能转换为动能，导致温度升高，开始辐射红外线。由高温产生的向外的辐射压力逐步增强，当强到能够与引力相对抗时，星云就不再收缩，于是原恒星就形成了。
（2）主序星
当原恒星中心的温度达到绝对温标1000万度时，氢核聚变为氦核的反应就持续不断地发生。这时因其内部的辐射压力跟引力平衡，恒星就进入相对稳定的主序星阶段，这是恒星一生的鼎盛时期（鼎盛期的恒星按其光度和温度，在“赫罗图”上处于“主星序”的位置，故名“主序星”）。原恒星和主序星的区别和分界线，就是恒星内部是否发生了持续的热核反应。如果一个星体的质量小于0.08个太阳质量，其核心温度不可能达到绝对温标1000万度，也就永远引发不了热核反应，只能靠引力收缩发光，因而不经过主序星阶段，直接由红矮星转化为黑矮星。不同质量的恒星演化到主序星的时间长短取决于本身的质量。因为恒星质量决定了其内部的温度，质量大的原恒星，因为其内部温度比较容易达到产生稳定热核反应开始的条件，所以到达主序星的时间比较短。例如，具有15个太阳质量的原恒星到达主序星需要16万年，而具有0.5个太阳质量的原恒星则需要1万亿年的时间才能达到主序星阶段。
恒星是相当稳定的炽热等离子体结构，处于流体力学平衡状态，满足质量、动量和能量守恒。热核反应不断产生能量，经辐射转移或对流把能量传输出去。由于恒星内部含有大量的氢，故氢氦聚变反应可进行相当长的时间，所以恒星在主序星阶段停留时间最长。质量不同的恒星的“鼎盛期”各不相同。质量愈大、光度愈强的恒星，氢消耗得愈快，在主序星阶段停留的时间就愈短。因而质量较小的恒星寿命较长，质量大的寿命较短。根据爱丁顿的恒星演化理论，恒星寿命跟其质量的立方成反比。质量相当于20个太阳、光度很大的蓝白色的恒星，在主序星阶段停留的时间只有几百万到几千万年，质量和光度较小的白色和黄白色的恒星则可停留10亿年左右。我们的太阳属于黄矮星，它的寿命是100亿年，目前它已经50亿岁，正处于中年阶段。至于质量和光度比太阳小的恒星，在主序星阶段停留的时间就更长了，例如，相当于0.2个太阳质量的恒星的鼎盛期长达1万亿年。
（3）恒星的晚期
一旦核能耗尽，恒星将会因抗衡不住自身引力而收缩下去，直到出现一种新的、更强大的向外的力来抗衡引力才能达到新的平衡。
过了主序星阶段之后，恒星中心部分的氢已经全部转化为氦，中心部分以外的区域由于温度的增高，又开始了氢氦聚变的反应，并且核反应迅速向外层转移，推动外层膨胀，使得恒星体积很快增大千倍以上。这样，就变成又大又红的“红巨星”。
红巨星中心的温度相当高，高达绝对温标1亿度，开始发生由三个氦核聚变为一个碳核的热核反应。这种反应跟外层氢聚变为氦的反应同时进行，一起为恒星提供能量，因此恒星的体积和光度都很大。但由于氦燃料的“燃烧”所产生的能量比氢氦聚变所产生的能量要少，所以红巨星阶段只能维持几百万年到十亿年。
过了红巨星阶段之后，恒星便进入老年期。老年恒星的重要特点就是不稳定。其外层收缩，表面积变小，表面温度升高。这时恒星往往会经历一个脉动阶段，出现周期性的膨胀和收缩。“变星”的一类“造父变星”正是处于脉动阶段中的一类恒星。恒星从红巨星到脉动往往不是单向的和一次完成的。由于恒星内部氦聚变反应的变动，恒星会在脉动变星和红巨星之间来回变动。经过几次折腾，恒星度过了它的脉动生涯，走向一种更不稳定的形态—爆发变星。也有的恒星不经过脉动阶段直接从红巨星变为爆发变星。
经过红巨星或脉动阶段以后，若此时恒星质量小于太阳质量的1.44倍（天体物理学中叫做“昌德拉塞卡极限”），往往会演变成“行星状星云”的中央星。行星状星云呈圆盘或圆环状，它实际上是中央星爆发时抛射出的物质构成的。中央星在抛射物质后，会很快演化为体积小、光度弱而质量特别大的“白矮星”。白矮星的平均密度可达每立方厘米1000千克（1吨）以上。在这样的高密度下，恒星已缩小到如太阳系中一个较小的行星那么大。白矮星内不再进行热核反应，只靠散发体内剩下的热能而发光，最后逐渐消失它的光辉。
质量较大的恒星，在经过红巨星或脉动阶段后，如果其质量大于“昌德拉塞卡极限”，往往会经历“超新星爆发”的阶段。这时它的核心部分温度持续升高，不仅氦聚变为碳的反应能够进行，而且还会引起新的核反应。例如聚变为氧、氖、鎂等，这些聚变使恒星中心的温度进一步升高，甚至达到几十亿度。在这样的高温下，上述核聚变反应的生成物进一步俘获氦核，先后形成硅、硫、钙，直到铁。在这些反应中，热能不断被释放出来，恒星的辐射压顶住了自身的引力，使恒星处于新的平衡状态。但是在形成铁以后，再继续聚合为更重的元素时，不仅不能产生能量，而且还要从外界吸热。于是恒星就无法平衡，而迅猛地向中心塌缩，导致中心的压力猛增，电子被压到原子核内，与核内的质子结合成中子。恒星核心部分的密度可增到每立方厘米1至10亿吨。其质量跟太阳是同一个量级，直径则缩小到1至20千米，形成一个由中子构成的高温高密核心，即“中子核”。这个中子核的表面引力比太阳的表面引力要强10亿到100亿倍。因此，外壳的大量物质向这个中子核坍缩时就会在很短时间内释放出惊人的能量，于是引发恒星躯壳的爆炸，这就是人们偶尔所看到的“超新星爆发”。
超新星爆发把大量物质抛射到宇宙空间，如果其剩余部分的质量小于太阳质量的3倍（这叫“奥本海默极限”），它就会坍缩成一个中子星；若超过这个极限，那么它就继续收缩下去，直到形成黑洞。抛射出去的物质就会成为下一代恒星的原料。
（二）太阳的现状与归宿
太阳是太阳系的中心，是离人类最近的恒星。目前正处于主序星阶段。其距离为1.496亿千米，半径为69.6万千米，质量为1989亿亿亿吨，平均密度为每立方厘米1.409克。由测得的太阳常数（0.136焦耳／平方厘米·秒）可算出其功率为380亿亿亿瓦，还可求得太阳表面每平方厘米发出的功率为6285瓦。根据“斯忒藩—波尔兹曼定律”，恒星表面每平方厘米每秒钟发出的能量跟温度的四次方成正比。已知上述功率数据，按此定律可求得太阳表面温度为绝对温标5770度。
太阳中心的温度和密度还要高得多。根据罗素和沃克提出的定理，恒星的结构可由其质量和化学组成惟一地决定。只要给定了恒星的质量和各点的化学组成，则其他的量，如各点的温度、压力、密度、光度等等就可以惟一地确定下来。按照这个定理，天文学家计算出了从太阳中心到表面各层的温度、密度和压力的数值。太阳中心的“气候”数值如下：
温度：绝对温标1550万度，相当于太阳表面温度的2700倍。
密度：每立方厘米160克，相当于水银密度的12倍。
压力：每平方厘米34000亿牛顿，相当于地球表面大气压强的3000亿倍。
在太阳内部高温高压的环境下，各种元素的原子失去了全部或大部分的核外电子。最简单也是最丰富的氢原子，赤裸裸地只剩下它的原子核，即质子。粒子热运动的速度极大，它们互相碰撞，发生热核反应。由四个氦核聚变为一个氦核。四个氢核的总质量为4.0291碳单位，一个氦核的质量为4.0015碳单位。因此每一次反应，质量亏损了0.0276碳单位。亏损的质量被核反应中放出的能量带走了（因为热核反应产生氦核的同时，还释放出正电子、光子和中微子）。1克氢聚变成氦，质量亏损0.0069克，相对应的能量为6270亿焦耳。这个数字比科学家测定的自太阳诞生以来平均每克物质产生的能量188.1亿焦耳大几十倍。所以，尽管太阳质量不断地亏损，但这种亏损是非常小的。如果太阳一直按目前的功率发出能量，100亿年后其质量仅损失0.06﹪，好像一个体重60千克的人减少了36克，微乎其微。
当然，太阳的质量和能量都是有限的。按照前面说过的恒星演化规律，它的鼎盛时期结束以后，就要演变为一颗红巨星。现在，太阳已经在茫茫宇宙中度过了50亿年的漫长岁月。再过50多亿年，太阳中心部分的氢完全聚变成了氦，于是核心外围的氢又开始了聚变为氦的反应。并且从里到外逐步扩展。核聚变所产生的强大辐射压力把太阳外层的大气向外推，太阳就会膨胀起来。目前太阳的半径是69.6万千米，到那时会胀到大约7000万千米，相当于0.467个天文地位，完全可以吞没水星，威胁金星。在膨胀的过程中，太阳外层大气的温度逐渐下降，表面温度从目前的5770度下降到3500度（绝对温标），发出的光也逐渐变为红色，成为名符其实的红巨星。但由于其巨大的外表，亮度将比现在亮一百倍。在这个红巨星的照射下，地球温度大幅度升高，热浪滚滚，所有生物必然灭绝（灭绝之前究竟进化到什么形态，今天实在难以想象，可以说与今天的人类无关）。位于地球轨道以内的金星，本来就是太阳系中的“地狱”，到那时它几乎接近太阳表面，当然更不会有任何生物了。至于地球轨道以外的火星、木星、土星等行星，那时温度当然比今天要高得多，但火星的大气极其稀薄，气压仅为地球表面压强的千分之七。其百分之九十六是二氧化碳；木星和土星都是流体行星，表面由液态氢组成，大气成分主要是氢、氨和甲烷，气压为地球表面的300万至上千倍。所以即使温度升高，也不可能形成像今天的地球这样生机勃勃的世界。
太阳在红巨星阶段最多只能维持十亿年。它的质量正好在前面提到的“昌德拉塞卡极限”以内，由此可以知道，它的归宿不是中子星或黑洞，而是“白矮星”和“行星状星云”。具体地说，随着它的辐射压力大大降低，远远不能跟引力相抗衡，因而引起坍缩，体积缩小，密度增大，温度升高。在六亿度的高温下，原子核外的电子全部电离，变成赤裸裸的原子核和核外的自由电子。原子核一个挨一个地挤在一起。这样，一个跟太阳差不多大小的恒星就变成和地球差不多大小的密度很高的白矮星了。由于自由电子可以产生巨大的压力来抵抗引力，白矮星就不再坍缩，成为稳定的恒星。但在红巨星内部坍缩、其中央形成白矮星的同时，由势能转化为动能而产生的巨大反冲力会使外层大气向四周逃离而抛射大量物质。这些物质会围绕着中央星而形成“行星状星云”。
处于各个不同演化阶段的恒星，在今天的星空中都可以找到相应的典型代表。包括太阳在内的大多数恒星都属主序星，不用一一列举。现将其他各“年龄段”的一些恒星列举如下：
（a）位于麒麟座的玫瑰星云背景上的球状体、猎户座中的赫比格—阿罗天体，以及红外源贝克林—诺伊吉保尔天体，就是正在形成中的恒星；
(b)天蝎座中的心宿二、牧夫座中的大角以及猎户座中的参宿四，都是著名的红巨星；
(c)仙王座中的造父一、鲸鱼座中的蒭藁增二，就是处于脉动阶段的变星；
(d)大犬座内天狼星的伴星是著名的白矮星；
(e)在金牛座的“蟹状星云”内，就有一颗高速自转的中子星。
(f)位于天琴座中的M57,或称NGC6720,乃是人类发现的第一个“行星状星云”（十八世纪英国天文学家赫歇尔发现）。
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