想想太阳：炎热、巨大，为我们所知的所有生命提供了维持各种能量，从最小的光合作用微生物到陆地和海洋中最大的动物。
但是有一天，在遥远的未来，太阳也会死去。不过那时候不会只变得黑暗。相反，它们会变得非常非常明亮，温度高得得难以忍受。太阳将变得无法辨认，如果有人还能看到它的话。
“任何一个有意识的人类都曾想过这些最基本的问题：我们从而而来？我们存在的意义是什么？这一切都意味着什么？”美国自然历史博物馆的天体物理学家杰基·法赫迪说，“如果你想了解太阳对于我们的宜居范围，你需要知道它会在那里持续多久，它是如何演化和变化的。这是一切基本问题的基础。”
这就给我们带来了今天的难题：我们生命之源的太阳还剩多少时间？我们如何判断？
“一旦你意识到这是一个气球体，你就知道它不是什么无限的机器。”法赫迪说，“你只需要弄清楚它什么时候会耗尽。” 计算这个时间线也并不是特别复杂。
要想知道太阳还剩多少时间——剧透一下吧大约有50亿年——你需要知道它已经有多少岁了。在19世纪关于地球年龄的争论中，查尔斯·达尔文和天体物理学家开尔文勋爵就太阳的年龄也有一番争论，而达尔文的估计结果更接近。因为当时还没有发现核能，开尔文的假定是太阳的热量来源是碳的燃烧，这使得他估计的数字有些偏差。
我们对太阳年龄评估是来自于仍在太阳系中穿行的最早的岩石，这些岩石基本上是在太阳系合并过程中从未形成行星或卫星的废品。这些岩石给我们提供了46亿年的年龄数字，现在科学家们已经能够使用一些技术精确地确定它们的年代。
了解太阳的亮度也很重要，因为这告诉我们这颗恒星的能量。自从我们知道我们离太阳有多远以来，我们就知道太阳有多明亮，地球和太阳之间的平均距离被称为“天文单位”。（“一切都围绕着距离展开。”法赫迪解释说。）测量结果是利用视差效应和1769年金星凌日精心计算出来的；著名的库克船长甚至记录了在塔希提岛的一些观测结果。
一个天文单位现在固定在92,955,807.3英里，是讨论太阳系内部和周围距离的一个重要测量单位。通过这种测量，天文学家能够确定太阳的光度或亮度——在此之前，他们不确定这颗恒星是非常近却非常昏暗，还是非常远却非常明亮。
事实证明，就恒星而言，太阳是最普通的。这一点在天文学历史上最重要的图形之一——赫茨普林-罗素图中得到了清楚的展示，它描绘了恒星的亮度和颜色。两位天文学家暗指恒星以某种方式燃烧氢，而氢的燃烧与恒星的温度和内部物理有关。
当塞西莉亚·佩恩在哈佛大学攻读天体物理学博士学位时，她写了一篇关于恒星主要是由氢和氦组成的论文，事情才真正成为焦点。当时，她的一位导师称这些数字是“不可能的”，这使得佩恩最终放弃了论文中的观点。但后来她被证明是正确的，通过她的工作，赫茨普林-罗素图才能真正被用作天体物理学的工具，用来理解恒星的类别，也就是说，它的物理性质和它的命运。只有把太阳放到恒星的行列中，我们才能知道它是什么样的恒星，以及它在同类恒星中的亮度。
对其他恒星的观测让我们有了一个全面的恒星演化理论。可以理解为，恒星的演化完全取决于恒星的质量。
因为我们知道太阳核聚变的速率，我们知道它燃烧核燃料的速率。曼彻斯特大学的天体物理学家阿尔伯特·齐尔斯特拉告诉我们，这个速度非常慢。“太阳不是炸弹，它是一个低效率的核聚变反应堆。”
知道太阳的年龄和它发生核聚变的速度意味着天体物理学家知道它已经被燃烧了多少。太阳已经燃烧了大约50亿年，并将再燃烧大约50亿年。这就是事情变得有趣的地方，你会期望核聚变会随着时间的推移而变慢，因为氢气更少。事实上，是热量保持了太阳的稳定。氢气确实被消耗，这让太阳的对流增加，但仍然还有很多氢气。到最终，氢气会耗尽而太阳会向内坍缩——最后的赢家是引力。
我们的太阳还不够大，不足以产生超新星，也就是巨大的恒星爆炸。较大的恒星会留下中子星或黑洞而太阳的结局将以另一种方式呈现。随着氢的不断燃烧，太阳变得越来越小，而恒星核心外层变得越来越热。核聚变开始发生在核外的某处。太阳变成了一颗红巨星，一颗更加分散的恒星，燃烧的能量比以前更少。通往红巨星的道路需要一段时间，但一旦它成为红巨星，就离死亡不远了。
齐尔斯特拉说：“这个时候就别想着搬家去水星了，你会发现自己到了太阳内部。”那时候臃肿的太阳已经吞下了水星。
太阳将继续膨胀。金星也会被吞噬。（关于完全膨胀的红巨星太阳是否会到达地球，还存在一些争论，但足以说明，海洋会蒸发掉，地球会像今天的金星一样。）最终，太阳变得弥散，开始蒸发。
在成为红巨星仅仅10万年后，它的质量就会减少一半。这时太阳已经进入了它的最后阶段。它是一颗白矮星，一种密度很大的恒星残骸，大小与我们的星球差不多。它的核能已经耗尽，并将慢慢冷却成一个固体碳球——太空中漂浮的钻石。
在这颗致密的矮行星周围，太阳喷出的物质云可能发出荧光，形成耀眼的行星状星云。2019年，《自然天文学》上就有一篇关于太阳照亮星云可能性的论文。要形成这样一个星云，太阳需要在云层还在它附近的时候足够热，即使到那时，这个宇宙灯光秀的存在，在恒星时间里也只是一眨眼的时间：大约1万年。星云可能看起来像梅西耶57的光环，也就是环形星云。
这算是“一眨眼”的时间，大约也是人类历史的两倍。早在地球上出现生命之前，这里（梅西耶57）就不再适合人类居住了。换句话说，我们不只是出现在正确的地方，我们还出现在正确的时间。
美国国家太阳天文台的恒星天体物理学家亚当·科瓦尔斯基表示：“意识到我们现在活着是非常幸运的，因为现在太阳的能量输出和我们的行星轨道、以及月球轨道之间存在着非常微妙的平衡。谁都不想破坏这种平衡，因为到目前为止，我们还没有发现任何围绕另一颗恒星的行星，具有这种微妙的平衡。”
现在，我们知道了太阳将如何，以及何时消亡，并让地球变得不再宜居。然而，50亿年后是否还会有别的智慧生命留在这里，与这艘方舟一起沉没，这时的我们是不可能知道的。
（独家编译：科幻世界）
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