导读：

本文源自微信公众号「返朴」（ID：fanpu2019），由作者王善钦撰写，配图源自《流浪地球》剧照。

太阳的未来与人类的挑战

在科幻巨作《流浪地球》中，人类面对着太阳即将在数百年后发生氦闪，引发毁灭的威胁，而通过行星发动机推动地球逃离这一灾难。电影续集《流浪地球2》则将这一事件提前至2078年。然而，现实中的太阳真的会在几百年后发生氦闪吗？还是在未来几亿乃至几十亿年后？若短期内氦闪未发生，人类又将面临何种考验？

氦闪：数十亿年后的太阳命运

太阳的能量源自其核心的氢聚变为氦的过程，这一过程释放出的伽玛射线加热周围物质，使太阳发光发热。氢聚变的起始温度约为1500万度。许多人对氦闪的理解存在误区，认为是氢在聚变为氦过程中发生的瞬间爆炸。实际上，氦闪是指太阳内部的氦在转变为碳的过程中发生的剧烈反应，而这一过程所需的温度高达1亿度。

目前，太阳的核心仍处于氢聚变阶段，距离氦聚变还有相当长的时间。根据计算，太阳核心氢聚变将持续约100亿年，而太阳已有46亿年的历史。这意味着，在至少50多亿年后，核心氢聚变才会结束，随后才会启动氦聚变并引发氦闪。

太阳的漫长旅程

从核心氢聚变结束到氦聚变启动之间，太阳将经历约10亿年的过渡期。在此期间，太阳的引力压缩核心，核心的收缩导致部分引力势能转化为热能，促使核心温度上升，进而引发外部氢的聚变。这一过程使得太阳逐渐从橙色的亚巨星转变为红色的红巨星，亮度增加数十至上百倍。

核心氦聚变启动后，太阳内部的氦核进入简并状态，导致氦聚变反应迅速失控，释放大量能量，几分钟内将核心的6%质量转化为碳。这一过程，即为氦闪。

太阳的长期影响

虽然氦闪对太阳本身影响有限，但其后太阳将经历一系列长期变化。氦闪导致的核心温度降低和壳层氢的温度与压力下降，促使红巨星收缩，半径缩小2%，亮度降低至原来的2%，表面温度升高，最终太阳再次成为较小的橙色亚巨星。

更大的太阳危机：全球变暖与星际变迁

尽管太阳的氦闪需等待数十亿年，但太阳亮度的逐渐增加早已对地球构成威胁。随着太阳亮度的提升，地球表面温度也随之升高，导致冰川融化，海平面上升，陆地面积逐渐减少。预计在十几至二十几亿年后，地球上的所有地面水都将被蒸发，天空将被厚厚的云层覆盖。

太阳膨胀为红巨星后，其巨大亮度将直接加热地球，加速全球变暖进程。氦闪后，太阳从红巨星收缩为亚巨星，之后将再次膨胀为红巨星乃至红超巨星，吞没火星与木星。最终，太阳将经历多次喷发，喷射出的物质形成行星状星云，核心冷却后成为碳氧白矮星，整个太阳系将陷入黑暗。

人类的未来之路

在太阳成为红巨星之前，地球面临生存挑战。人类需要寻找解决方案，包括但不限于：

• 移居火星：利用火星相对较低的温度，通过技术手段在火星上制造足够的氧气。
• 建立太空城：在适宜轨道上建造太空站，使其环绕太阳运行。
• 寻找其他宜居行星：分批次迁移至围绕其他恒星的适宜居住星球。

上述方案虽能缓解短期问题，但不足以解决太阳最终膨胀为红巨星后地球被烤焦的问题。在太阳成为白矮星之前，人类可能需要迁移到其他星球或开发新技术以适应环境变化。

人类的历史虽短，但已揭示宇宙与恒星演化的奥秘。对未来的乐观态度与对后代智慧的信任，是我们面对太阳危机时的重要力量。

注释：

• 注1：根据量子力学的泡利不相容原理，电子、质子、中子等费米子在接近时会产生相互排斥的作用，这是简并压的基础之一。
• 注2：壳层氦闪现象已被观测到，表现为恒星亮度短时间内急剧增加，随后快速下降。
• 注3：详细描述太阳未来演变过程的参考资料来源。

本文由「返朴」公众号原创发布，作者：王善钦。