恒星中的核反应_百度百科
清除历史记录关闭
声明：百科词条人人可编辑，词条创建和修改均免费，绝不存在官方及代理商付费代编，请勿上当受骗。
恒星中的核反应
本词条缺少信息栏、名片图，补充相关内容使词条更完整，还能快速升级，赶紧来吧！
原子形成之后，由于某种不稳定因素造成了星系的形成。一开始，星系是H和He的混合体。由于引力作用，恒星要坍缩，使得原子核动能增加，也就是体系的温度增加，当温度足够高时，带电粒子间就可以克服库仑斥力发生熔合核反应，从而形成较重的原子核。熔合反应中释放出来的辐射能量形成向外的压力，阻止尽一步的引力坍缩。
恒星中的核反应引论
①结合能：自由核子（中子和质子）在组合成复杂原子核的时候因为质量亏损而释放出的E=△mc2的能
比结合能曲线
②比结合能：平均每个自由核子在组合形成复杂原子核时释放出来的能量。
恒星中的核反应恒星中轻元素的形成：
处在“井”中的原子核
这样星体就处于一段时期的平衡状态（比如太阳），时间可持续高达1百亿年！当参与熔合反应的核被烧尽后，对外压力减小，引力坍塌又开始，温度继续升高，直到更重的核开始燃烧，这样反复进行，形成了恒星中轻元素的大致形成机制。
一般的星体核心部分温度比较高，燃烧比较快！当氢燃烧结束后，引力坍缩开始，温度可高达几十亿摄氏度。这时He-He熔合的库仑斥力得到克服，熔合产生的辐射使星体外层扩张100～1000倍！表层能量密度和温度会因此而降低，成为红巨星！
2(He-4)→(Be-8)，末态粒子Be-8不稳定，寿命只有0.1fs（飞秒，1s=1015fs）。衰变的主要方式是回到He-4，反应吸收91.9KeV的能量，在2×108K时，He-4平均质心能量只有17KeV，所以只有少部分高能端的He-4能够实现反应，反应平衡时：n(Be):n(He)=1:250。
我们知道星球中C含量很高，远多于我们按2α→(Be-8)，(Be-8)+α→(C-12)反应的计算结果。后来发现C-12在7.65MeV处有一个激发态，(Be-8)+α→(C-12)反应释放能量7.45MeV，加上恒星温度很高，体系动能大，足以促使共振核反应的发生。
这就解释了为什么高C含量的问题。就好比C-12所在的位置有一个葫芦形的坑（就像《天龙八部》里鸠摩志和段誉、王语嫣呆的那口枯井，井底是基态，井口是激发态（看比结合能曲线的时候把它倒过来看！），C-12就像是鸠摩志，掉到了这个上下分层的葫芦形枯井里，任他怎么跳都不好跳不出去了，后来还是段誉把他抱上去的，这里的段誉就是一种机缘，核反应也一样，只要条件到了，要跳出这个“坑”还是有可能的）。
有了C-12，它与α粒子在一定的“机缘”下就可以跳出这个“坑”，生成O-16，Ne-20，Mg-24等原子核，只是这种过程将越来越难，可以这样理解，核电荷数的提高，使得两个核要靠近也变得越来越难上加难！在恒星的这种环境中，轻原子核发生复杂的级联反应，各种核素的量有一定的平衡关系，形成典型的C-N-O-C的循环：(C-12)+p→(N-13)+γ，(N-13)→(C-13)+正电子e，(C-13)+p→(N-14)+γ，(N-14)+p→(O-15)+γ，(O-15)→(N-15)+正电子e，(N-15)+p→(C-12)+α（其中：p是质子，α是(He-4)原子核，γ是光量子）。循环中C-12的作用是协助将环境中的质子消耗掉，把它们转变成中子和正电子，使He含量增加的同时，循环中某些核素也会反应得到更重的元素：这是当He燃烧开始减弱时，引力坍缩又开始了，只要星体质量足够大，就可以达到足够高的温度（约109K），使C-12和O-16燃烧——2(C-12)→(Ne-20)+α或(Na-23)+p，2(O-16)→(Si-28)+α或(P-31)+P。
与此同时，α和原子核的俘获反应仍可发生：α粒子连续轰击N-14可生成：O-18、Ne-22、Mg-26 …… 其它的反应也有，像(α，n)（α粒子入射，产物为一个中子和一个剩余核），(p，γ)等，只是反应概率要小得多！
产生质量数靠近60的核是最后燃烧Si的过程，但是由于库仑斥力过高的原因，熔合反应难以发生，主要靠α俘获反应产生更重的核：(Si-28)+α→(S-32)+γ ……在Si燃烧平衡期间，一部分Si反应分解回轻元素，剩余的则向更重的元素进化！这类反应终止于质量数A=56的原子核（ Ni-56、Co-56、Fe-56）。从比结合能曲线可以看出，这几个核都处于“井”底，比结合能最大，因而俘获反应不再有利，这样，整个过程就停止了。
恒星中的核反应恒星中重元素的形成：
对于A&56的原子核，熔合和带电粒子俘获反应不再是有利的形成方式，产生机制主要是通过中子俘获反应，比如，在丰中子环境下（C-12就是辅助p，使得p向中子n和正电子方向过度），Fe-56有如下的反应：(Fe-56)+n→(Fe-57)+γ，(Fe-57)+n→(Fe-58)+γ，(Fe-58)+n→(Fe-59)+γ，这些核素通过β-衰变，分别转化成Co-57、Co-58、Co-59，在经过中子俘获和（或）β-衰变生成Ni、Cu 等更重的元素。
至于这中间的一些没提到的核素，它们处的“井”较浅，在整个恒星演变中不过是白驹过隙，停留的时间不长，换句话说就是这些核的量是很少的。
恒星中的核反应恒星的演变：
通过前面的讨论我们知道恒星因为要平衡自身质量带来的万有引力，所以它开始了自我压缩，然后产生聚变反应，靠反应释放出的热量来平衡自身的引力。（目前世界上的可控人工热核聚变反应就两种，一种是磁约束，把反应物氘氚约束在一个磁空间里，使其进行反应；另一种就是用类似恒星上的这种压缩力来压缩反应物，主要靠加速器提供高能质子束从4π的立体角度轰击并达到压缩反应核的目的）。
恒星因为燃烧自己来阻止自身的坍塌，恒星中心温度极高，最终的决定因素是看恒星的初始质量M，根据物理学力的平衡来分析恒星最终的演化：以太阳的质量M⊙=1.99×1030Kg为计量单位，①如果恒星的质量M&0.1M⊙，则由于电子简并形成对外压力足以抗衡恒星自身的引力，恒星终止于冷却的电子、质子和α粒子的混合体；②如果M&0.1M⊙，则恒星中心温度将高于107K，氢燃烧（此燃烧不同于一般的化学燃烧，特指熔合核反应）点火，核反应释放出的能量弥补了星体表面释放出去的能量，星体因此而平衡；③M&0.25M⊙，核心氢燃烧完后，引力坍塌引起中心温度再上升10倍(108K)，这种燃烧、坍缩将继续持续下去；④M&4M⊙，持续的反应将导致形成O、Ne、Mg的恒星核心；⑤M&10M⊙，星体可以燃烧O、Si等形成Fe核心，这时的恒星就像棵洋葱，从里到外依次是Fe、Si、Ne、O、C、He、H等，外层元素的聚变导致Fe核心越来越大，引力作用最终打破电子简并的热抗衡作用，造成急剧的引力坍塌，即超新星爆炸！剧烈的爆炸将向外层空间抛出多达1.4M⊙的质量，然后剩下部分变成中子星或者质量特别大变成黑洞！超新星爆炸后的几天内，会把巨大的星际空间照亮。对于质量小一些达不到Fe核心的恒星，它们最终形成白矮星，白矮星在形成的过程中也会向星际空间抛射物质。
中子星是一种燃烧的残余物，只不过它的电子简并被打破，支撑它的是中子简并。而黑洞则是被引力完全控制的奇异天体现象。
被抛射到星际空间的物质多是H、He等盘踞在星球表面的轻元素，它们到了外层空间之后，又会因为质量产生的万有引力集合起来，成为新的星体原料，进入又一个循环。太阳就是这样的一个二代恒星。每一次循环都会留下一个质密的星体，并使重元素逐渐增加。
恒星内部的核反应过程是:
首先，两个质子（就是氢原子核）结合生成一个一个氦-2核，氦-2核很不稳定，分解成一个氘核和一个正电子；
第二部，前步反应生成的正电子与负电子发生湮灭反应，生成一对伽马光子。
第三部：一个质子与一个氘核聚合成一个氦-3核。
第四部：两个氦-3核聚合成一个铍-6核，铍-6核不稳定，分解成一个氦-4核和两个质子。
由于核聚变反应需要把原子核压缩到10-12m至10-13m之间的距离（因为核力即强相互作用是短程力，所以只有把核压缩到这个距离，原子核才能融合，从而发生核聚变反应），所以需要克服强大的核与核之间的库仑排斥力，所以核聚变反应需要极高的温度和压强。在恒星内部，这个高温高压的环境是由星球的万有引力提供的，因为像太阳一样的恒星由于其质量巨大，所以万有引力也大，星球外层所有的气体都通过万有引力向恒星中心缩缩，于是在恒星中心产生极高温和极高压，这样就引发核聚变反应。当恒星的氢通过核反应消耗殆尽，就进行氦聚变，接着发生碳氧聚变等等，直到生产最稳定的核素---铁-56。等所有的核反应停止，恒星中所有的物质在万有引力的作用下发生进一步坍塌，根据恒星质量的大小不同，生成白矮星、中子星或者黑洞。
恒星中的核反应恒星的“尸体”——白矮星也能重启核反应
天文学家们使用国家科学基金会的甚大阵（VLA）射电望远镜抓住了一次百年难遇的机会，观测了一颗已经结束了自己的一生，却又突然重新活跃起来的年老恒星。如此年老的白矮星是如何重新点燃核熔炉，释放出自己的最后一波能量的？这项令人吃惊的结果迫使科学家们改变了自己以往对于这个问题的想法。 计算机模拟已经预言了一系列最终能够导致核反应重新点燃的事件，但这颗恒星并没有遵循这个剧本——这些事件的发展速度比模拟预言的速度快了100倍。“我们已经建立了新的理论模型来解释这个过程，VLA的观测已经提供了第一个支持我们新模型的证据，”英国曼彻斯特大学的艾伯特·泽吉尔斯达（Albert Zijlstra）说。
泽吉尔斯达和他的同事们在4月8日的《科学（Science）》杂志上公布了他们的发现。天文学家们研究了一颗名为人马座V4334的恒星，位于中。更为熟悉的名称是“樱井天体（Sakurai's Object）”，是以日本业余天文学家樱井幸雄（Yukio Sakurai）的名字命名的，他在日发现了这个天体，当时它的亮度突然爆发了。最初，天文学家们认为这只是一次普通的新星爆发，但进一步的研究表明，樱井天体一点也不普通。这颗恒星是一颗年老的白矮星，早已耗尽了核心处的核聚变燃料。天文学家们相信，一部分此类恒星能够经历最后的核聚变爆发，这些核燃烧发生在重元素（比如碳和氧）核心周围的氦元素包层中。不过，樱井天体的爆发是现代第一次观测到的此类爆发。1670年和1918年观测到的恒星爆发也许也是同样的现象引起的。
天文学家们认为太阳在大约50亿年之后会变成一颗。白矮星是恒星结束了正常的核聚变生命之后，留下的致密核心。一茶匙白矮星物质就重达10吨左右。白矮星的质量上限为太阳的1.4倍；更大的恒星在生命结束之后会坍缩成更致密的中子星或黑洞。计算机模拟表明，热量产生的对流能够将恒星外层的氢带入到氦包层中，产生一阵短暂的核聚变闪光。这会引起亮度的突然增加。最初的计算机模型暗示，这一系列可观测的事件将持续超过几百年。“樱井天体仅在几年之内就经历了这一系列事件的第一个阶段——比我们的预期快了100倍——因此我们不得不修正我们的模型，”泽吉尔斯达说。修正后的模型预言，恒星能够迅速重新加热，并且开始电离周围区域中的气体。“这就是我们在最新的VLA观测中看到的现象，”泽吉尔斯达说。“理解这一过程是重要的。樱井天体已经将大量内核中的碳元素，以气体和尘埃颗粒的形式抛入了太空。这些碳会进入新的恒星形成区域，尘埃颗粒会凝聚在一起形成新的行星。一些在陨石中找到的碳质颗粒显示了与樱井天体一致的同位素比例，我们认为它们也许来源于一次同样的事件。我们的结果暗示，宇宙中这类碳元素 源要远比我们之前猜测的更为重要，”泽吉尔斯达补充说。
科学家们会继续研究樱井天体，抓住这次罕见的机会来研究重新点火的过程。就在这个月，他们利用VLA进行了最新的观测。他们的新模型预言，这颗恒星将会快速变热，然后再缓慢冷却，大约在2200年降回到现在的温度。他们认为在它开始最终冷却为一个恒星残渣之前，还会出现另外一次重新加热时期。泽吉尔斯达的工作伙伴包括了曼彻斯特大学和波兰哥白尼大学的Marcin Hajduk；美国洛斯阿拉莫斯国家实验室的Falk Herwig；比利时皇后大学和皇家天文台的Peter A.M. van Hoof；德国欧南台的Florian Kerber；奥地利因斯布鲁克大学的Stefan Kimeswenger；比利时皇后大学的Don Pollacco；英国基尔大学的Aneurin Evans；墨西哥国立自治大学的Jose Lopez；英国乔德班克天文台的Myfanwe Bryce；英国兰开夏中部大学的Stewart P.S. Eyres；以及英国曼彻斯特大学的Mikako Matsuura。
清除历史记录关闭您所在位置： &
&nbsp&&nbsp&nbsp&&nbsp
无机元素.ppt 45页
本文档一共被下载：
次 ,您可全文免费在线阅读后下载本文档。
下载提示
1.本站不保证该用户上传的文档完整性，不预览、不比对内容而直接下载产生的反悔问题本站不予受理。
2.该文档所得收入(下载+内容+预览三)归上传者、原创者。
3.登录后可充值，立即自动返金币，充值渠道很便利
你可能关注的文档：
··········
··········
天文学概况 一、天文学的研究对象和分支 1、研究对象 研究太阳、行星、卫星、彗星、其它恒星、星云、星际物质等的组成和结构。 研究天体、天体系统的空间分布和运动规律。 研究天体的引力场、磁场、辐射等现象和规律。 2、天文学：
研究天体和天体系统的位置、分布、运动、形态、结构、化学组成、物理状态和演化规律的科学。 3、天文学的主要分支 天体测量学 天体物理学 天体力学 射电天文学 空间天文学 宇宙天文学
二、天文学的发展概况
1、古代天文学 公元前6世纪，在古希腊，天文学开始成为一门独立的学科。 基本理论是：地心说。
2、近代天文学 “日心说”：太阳位于宇宙不动的中心上，所有行星都绕太阳运转，行星至太阳远近的距离依次为—水星、金星、地球、火星、木星、土星，月亮围绕地球转动并随同地球环绕太阳，而恒星则静止于遥远的空间。 开普勒提出了行星运动三定律。 伽利略发明了望远镜。 牛顿提出了力学运动三定律和万有引力定律。 3、现代天文学 天文学向各个基础学科领域渗透，产生了许多交叉学科。 人们的观测手段更加先进和完善。
光学望远镜---射电望远镜---宇宙探测仪
----全波段探测 人们的视野已深入到宇宙深处。 宇宙的起源、天体的演化。 探索地外生命、地外文明。
天体的起源和演化
一、天体 1、是指宇宙空间各种物质客体的总称。 2、天体的类别(6类） 星云：由气体和尘埃物质组成的云雾状的天体，它是稀疏的星际弥漫物质的聚集体。
体积巨大---直径：几十~几百光年
质量巨大---比太阳大上千倍
密度极小---几百个原子/立方厘米
温度极低---负173度~负263度 恒星：是已观测到的宇宙范围内普遍存在的天体。
特点：具有很大的质量、很高的温度、自身能发光。
最遥远的恒星距地球约200亿光年
演化后期：高密度恒星（白矮星、中子星） 行星：像地球一类绕太阳运行的天体。 特点：自身不发光，只能反射太
阳的光。 太阳系：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。
卫星：是围绕行星运转的天体。
特点：自身不发光，只能反射太阳光。
目前在太阳系内已发现40多颗卫星。 彗星：是沿着又扁又长的椭圆轨
道绕太阳运行的天体。 特点：远离太阳时象云雾状的小斑点；接
近太阳时，形成明亮的彗核、彗发和彗尾，并使彗尾背向太阳延伸千万米。（目前已发现1000多颗。） 流星：
行星际空间的极小天体闯入地球大气层后与大气摩擦燃烧发光就形成一闪而过的流星。
二、天体系统 1、什么叫天体系统
各类天体按照一定的规律围绕中心天体做旋转运动，组成有一定从属关系的系统——天体系统，亦称星系。
2、天体系统的类别
地月系：卫星绕行星运转是这种星系的基本特征。例月球和地球。地月系是宇宙中规模最小的星系。 太阳系：以恒星太阳为中心的天体系统。
太阳系=8大行星+40多颗卫星+2000多颗小行星+流星+1000多颗彗星 特点： A、直径=120亿千米 B、太阳的质量占太阳系总质量的99.8%；
太阳系参数表 银河系：是由1000多亿颗恒星和大量星云组成的恒星集团，呈铁饼形（银盘），直径约10万光年，中心最大厚度1.6万光年。 特点：
有一个椭球状的核心（银核），直径约30光年，最为明亮，是恒星密集的地方。
三、天体的起源和演化 1、太阳系的起源和演化 关于原始星云和星云盘的形成 土物质：铁、硅、镁、硫及其氧化物 （0.4%），固态尘粒。 冰物质：碳、氮、氧及其氢化物（1.4%），固态冰粒。 气物质：H、H2、He、Ne(98.2%)。 行星的形成：
太阳形成后，内部开始热核反应，它对星云盘的演化起着重要的作用。星云盘在近似椭圆的轨道上绕太阳运转，尘粒碰撞频繁，在碰撞中常常会粘合聚集成团块。团块之间相互兼并，形成行星胎，行星具有相对的稳定性，体积较大，靠引力作用不断成长壮大，最终形成行星。
行星胎周围的物质小规模地重演行星系统形成的过程，产生了有规律运动的卫星。
（1）、月球与其它卫星相比显得太大1/49。
（2）、平均密度和化学组成比例不同，月球:3.34 g
正在加载中，请稍后...
32页20页37页19页77页42页64页15页51页27页恒星是怎么诞生的
我的图书馆
恒星是怎么诞生的
恒星是怎么诞生的！晴朗的夜空，繁星点点，美丽的星空可谓是大自然最杰出的作品之一，千百年来，我们就对星空着迷。在夜空中，除了金、木、水、火、土五大行星，月亮，以及偶尔出现的流星和彗星之外，其他的所有天体都是恒星。我们肉眼每天晚上可见的恒星大概有3000颗左右，而随着春夏秋冬四季的变化，我们一年中大概能看到6000颗恒星。夜空中的每一颗星星都是一颗恒星(除了5颗肉眼可见的行星之外)恒星之所以称为恒星，是因为它在天空的位置以及它的颜色和亮度看上去并不发生变化。事实上是这样的吗?当然不是，恒星也有自己的诞生、演化和死亡。想回答恒星是怎么诞生的，就先要解决恒星的能源问题，即恒星能发出这么多的光和热，它到底烧的什么。因为恒星只有启动了这个能源供应的机制并且稳定的持续下去，我们才能说它真正的诞生了。在人类知道核反应之前，曾经有人猜测，太阳上烧的应该全是煤炭。且不说这些煤炭来自哪里，我们按照太阳的辐射功率计算，大约只要5000年时间，整个太阳就会被烧完。现在想想，这是不可能的，我们人类的文明也要多于五千年的历史了，没有太阳我们怎么演化至今。另外，也曾经有人提出过恒星能源的收缩学说，他们认为，恒星会收缩，在收缩过程中，引力能会释放出来，从而使恒星发出大量的光和热。其实这种学说也是站不住脚的，恒星在稳定的阶段——主序阶段仍辐射出大量的能量，但是并不会发生收缩，所以也不会有引力能释放出来。而在20世纪20年代，艾丁顿(曾经在日全食的时候检验过广义相对论的预言——背景恒星的光线经过太阳时会发生弯曲)提出，太阳的能源可能由热核反应供给。但是因为当时人们对核反应知之甚少，他没能给出具体的计算。后来，人们对核反应的了解越来越深刻，才最终解决了太阳的能源问题，原来太阳真的是由其中心的热核反应提供能源的。这个热核反应的原理其实就和氢弹爆炸的原理一样的，都是四个氢原子聚变为一个氦原子的过程。知道了恒星的能源供应机制，我们就可以看看恒星是如何诞生的了。其实，星际空间并不是空空的什么都没有。在星际空间中，弥散着很多主要由氢元素组成的星云，恒星就是从这些星云中诞生的。赫赫有名的马头星云其实是一片恒星形成区从弥散的原始星云形成恒星，首先要经过一个引力收缩的过程。因为某些原因(金斯不稳定性，感兴趣的可以自己找找相关知识)，星云在自身的引力下开始收缩。原始星云是非常巨大的，在收缩到一定程度后，星云会破碎成很多片，其中的每一片都有可能诞生一颗恒星。破碎后的星云碎片继续收缩，在收缩过程中，引力能被释放出来用以加热星云，这样，星云的温度会越来越高，当星云温度变高以后，内部压力就会增加，这个向外的压力就会在一定程度上抗衡引力收缩。在收缩过程中，由于恒星已经有了相当的密度，恒星内部的热量已经很难到达恒星表面并辐射出去了，这样，其内部温度就会越来越高，当中心温度达到约800万度以上时，氢的核聚变反应启动了，这可是一个重要的时刻，因为它意味着恒星诞生了。星云收缩后形成的原恒星此后，恒星进入稳定燃烧阶段——主序星阶段。此时，恒星内部核反应释放能量产生向外的辐射压，用以抵抗恒星自身的引力，恒星进入一个稳定阶段，这一阶段是恒星一生中最长的阶段。像我们太阳，已经在这一阶段燃烧了50亿年，它大概还剩50亿年左右的寿命。【本文来自：北斗天文网】本文为头条号作者发布，不代表今日头条立场。
喜欢该文的人也喜欢在遥远的未来, 我们的太阳系将如何终结?
在遥远的未来, 我们的太阳系将如何终结?
一旦太阳死亡后，地球将冷冻下来，但那只是开始
除了气候变化， 冰河时代，以至太阳的死亡，宇宙的演化之舞还要持续很久。
下面告诉你这一切将如何真正的终结。
138亿年的宇宙演化把我们人类带到了这里：一代又一代的恒星需要诞生、死亡去合成重型元素；小型的原初星系需要聚集然后融合形成今天的银河系；星际气体云需要瓦解崩塌形成新的有岩石行星环绕的恒星；无数复杂的无机和有机化学反应需要抓住这其中一个新产生的世界，伴随着生物进化和自然灾害，历经一个非常特定的路径，最后，人类这个物种才终于得以在几十万年前出现。在过去的12000年里，我们建立了农业、科学、国家，和我们所认识的现代文明。这是一段改变了我们的世界、多亏人类太空计划同时也改变了我们太阳系的非凡旅程！
50年前人类就已经发送机器人和无人探测器到别的星体上。太阳系从来都不是一成不变的
但我们今天所享有的世界，无论我们采取什么办法，都不会这样永远持续下去。一系列地势运动会陆续发生，将未来的地球变成当今活着的人难以认出的一个世界。约60000年后，太阳和很多恒星的运动将足以扰乱当前观测到的多个星座， 变为完全不同于今天我们看到的样子。之后再过100000年，下一个冰河时代可能来临。而且这和人类的活动影响并无关系。在未来数百万年之内，黄石超级火山将可能爆发，永远地改变地球的景观。
银河系和仙女座星系未来合并的模拟照片。图片来源：NASA，ESA
不到四十亿年后，仙女座星系(很可能捎带上其附近较小的三角座星系)将与我们的银河系相撞合并，这会给我们的星系结构和习以为常的夜空带来非常壮观的变化。目前，仙女座星系距离我们250万光年，但正以43公里每秒的速度向银河系逼近。最准确的模拟表明，第一次碰撞和第一次形成新恒星的聚变喷发(第4张图片)将在38亿年内发生，之后完全的融合将在55亿年内完成(第8张图片)。引力将促使两个星系最终合并，形成一个巨大的椭圆星系： Milkdromeda（银河-仙女星系），我们的太阳系仍是其一部分。但在更大的宇宙尺度上，宇宙其他所有的星系都将继续加速远离我们，最终，在大约1000亿年之后，彻底从我们的视界消失。
尽管如此，我们的太阳系仍将保持完整，即使看起来样子将会和今天大有不同。随着年龄的增长，太阳将持续变得越来越热，大约10到20亿年内，会蒸发掉我们的海洋，终结地球上的所有生命。最终，大约50到70亿年，太阳的核心燃料燃烧殆尽，这将致使我们赖以生存的恒星逐渐膨胀为一颗红巨星，而水星和金星这个过程中会被太阳吞没掉。由于恒星演化的特别细节，地球和月球有可能会被推向外围轨道，从而不用承受这两个邻居被炙烤的命运。
如果计算正确，当太阳膨胀成一颗红巨星后地球不会被吞没。然而，地球会变得非常非常炽热
在耗尽剩余的核燃料后——主要是其核心的氦元素——太阳的外层物质会剥离形成行星状星云，而太阳的核心将转变为一颗白矮星。这是我们的宇宙中几乎所有恒星的最终命运。但是太阳系的行星仍然会待在轨道上，绕着我们冷却的，暗淡的太阳残骸运行。这一过程，从现在算起，大约在95亿年内完成。
当太阳完全耗尽其核燃料，会吹散其外层形成一片行星状星云，而其核心则变成一个热而致密的白矮星
在这期间，地球仍继续绕着太阳运转，月球持续对地球施加着引力，而这形成了一个扭力，就像你给一个旋转的物体施加了外力。这使得月球渐渐远离地球，同时导致地球自转减慢(会延长昼夜一天的长度) ！这种减慢非常微弱，地球每一个世纪的自转仅减慢1.4毫秒。但宇宙有的是时间。大约500亿年之后，月球的轨道周期将变为大约47天(和目前的27.3天相比)，我们现在24小时的昼夜一天那时将变为： 47天（以现在的天为单位）。此时，月球和地球将互相潮汐锁定，以至于地球和月球互相看着都静止不动。
月亮仅被地球潮汐锁定，地球仍将自转。月球减缓地球自转锁定地球，月球被推远，地球才会被真正锁定
然而恒星的形成仍将继续，垂死的恒星会释放其燃料于星际空间，然后质量不够大未能形成恒星的星体会螺旋吸收并融合这些物质，而形成一颗恒星只需要特定量的物质。寿命最长的恒星能持续燃烧大约100万亿年(10??年)，之后约1000万亿(10??)年，恒星的形成将完全停止。当最后的恒星残骸冷却黯淡为一片黑暗后，只有那些未能形成恒星的星体，或星际中的恒星残骸之间偶尔的碰撞或合并才能为我们的星系产生些光亮。最终，当白矮星冷却和辐射掉能量后，便彻底变为黑矮星。这会花费相当长的时间： 基于我的估算是1万万亿年，或一百万倍于目前宇宙的年龄。原子依然存在，但他们也只会在绝对零度以上几度。这个时候，整个夜空将是真正的一片黑暗和漆黑，完全没有可见光，因为我们星系所有的恒星都已燃烧殆尽了。
盘旋吸收、合并或碰撞另一个燃料烧尽的恒星，可能是太阳发出最后光亮的机会
也许你想知道要花费多长时间我们已变成黑矮星的太阳会不期而遇到另一个黑矮星，存在潜在的可能合并它然后重新点燃它。在仙女座星系和我们银河系剩余的部分里，将大约有一万亿颗恒星和恒星残骸继续在星系里绕转着。在这个混乱的系统内，一个标准的的恒星系统可能会很长很长时间都不会与别的恒星相撞。但宇宙的确有的是时间。大约10??年后，我们太阳系中心的黑矮星将随机地与另一个黑矮星碰撞，产生一次Ia型超新星爆炸（宇宙中最猛烈的爆炸），这足够摧毁太阳系的一切。
太阳不会以超新星爆发方式终结，若未来恰好与另一个黑矮星碰撞合并，Ia型超新星爆发将是太阳系最终命运
这会是我们星系里很多恒星的最终命运，但并不是所有的，可能也不是我们太阳系的最终命运！有另一个竞相发展的进程会更有效率，因此更有可能发生在我们身上：星系区域内的引力弹射-----因为一种叫做暴力松弛（violent relaxation）的天体运动过程！当有多个星体处在一个混乱的引力轨道时，有时候某个星体会被弹射出去，同时导致留下的其他星体更加紧密地簇拥在一起。而这正是发生在球状星团（通常由数十万颗低金属含量的老年恒星组成）里的事，这也解释了在这些远古的星系群核心地带为什么这些恒星是如此紧凑，又为什么有那么多蓝离散星（合并在一起的年老恒星）！
球状星团中恒星会紧密簇拥在中心地带，且会频繁合并，但在外围，更常见的是因为暴力松弛弹射出来的恒星
引力弹射的可能性要约100倍于恒星的随机合并，这意味着大约10??年后我们的太阳和剩下的行星可能会被弹射到现在的深空地带。但即使被弹射出去，周围空旷一片的地球绕行着太阳死亡后的残骸，这样的情景也不会永远持续下去。每一个星体运行轨道——甚至是广义相对论意义上的引力轨道——都将非常、非常缓慢地衰减。可能需要的时间特别长，大约10???年（极其天文的一个数字…），最终，地球 ( 以及其他所有的行星，在足够长的时间后) 将会完成轨道衰减，被螺旋吸入太阳系的中心物质中。如果被引力弹射的话，这就是我们的命运！
时空弯曲的影响最终将导致地球轨道衰减，被螺旋吸入太阳。图片来源：美国物理学会
但倘若我们还待在银河系和仙女座融合演变成的巨型星系内，被吸入这星系中央的黑洞并不会是我们的结局。因为这需要10???年才能发生，可黑洞无法存活那么久！由于广义相对论和量子力学结合后的特性，随着时间的推移，黑洞会因为霍金辐射（以其发现者：斯蒂芬·霍金命名）这样一个过程失去物质而最终蒸发掉。即使宇宙中最超大质量的黑洞，大约10???年内就会霍金辐射完，而一个太阳质量那么大的黑洞更是只需要10??年辐射完。
大约10???年，即使宇宙最大的超大质量黑洞由于霍金辐射也会彻底蒸发掉。图片来源：NASA
黑洞辐射衰变消失后，宇宙只会留下暗物质，这意味着地球将被螺旋吸收进那颗黑矮星，这黑矮星就是曾经温暖和给养过我们一代又一代人类的太阳。唯一能避免这种情况的可能性是，能发生那么一次碰撞或一次近距作用于地球的引力，把地球弹离出太阳的轨道释放在宇宙的深空区域从而将我们解救。
然而，不管我们的世界在烈火中毁灭多少次，我们的终极命运都将是冻结在一个无比寂冷、无比空旷的宇宙！
一切都会过去的。