曾經(jīng)聽說過一種非常離奇的理論，太陽死亡了之后木星將會(huì)替代太陽的位置，成為下一任太陽，繼續(xù)照耀整個(gè)太陽系！當(dāng)然這也就是某些連民科都算不上，卻一直對(duì)攤煎餅理論無比執(zhí)著的那位大神的一家之言，我們笑笑也就罷了！但事實(shí)上太陽真的會(huì)死，而宇宙中所有的恒星都會(huì)走向死亡，這是不可避免的自然規(guī)律，那么作為恒星子民的行星會(huì)是怎么樣的命運(yùn)？

一、恒星有幾種命運(yùn)？它所在恒星系的行星命運(yùn)又如何？

       大多數(shù)恒星未來的發(fā)展命運(yùn)，在恒星誕生的那一刻就注定了，唯一不同的是不同的恒星會(huì)有不同的命運(yùn)！

1、小質(zhì)量恒星

       也就是大家俗稱的紅矮星，低于太陽質(zhì)量35%以內(nèi)的恒星，會(huì)有充分的對(duì)流層，氫元素劇變后的氦元素不會(huì)堆積在內(nèi)核，會(huì)通過對(duì)流分散在恒星各處，而位于恒星其他區(qū)域的氫元素則可以通過對(duì)流到內(nèi)核徹底燃燒，因此紅矮星的氫元素利用率極高，它的壽命超長！它會(huì)保持穩(wěn)定發(fā)光數(shù)千億年！

       但這并不表示紅矮星的行星就可以高枕無憂了，事實(shí)上如果要讓紅矮星的行星宜居的話，它的距離必須要足夠近，因此潮汐鎖定可能行星的命運(yùn)，而太近的距離會(huì)導(dǎo)致另一個(gè)結(jié)果，紅矮星一旦大型耀斑爆發(fā)（規(guī)模可能達(dá)到太陽最大耀斑的一萬倍），行星的命運(yùn)是可想而知的，所以，無需等恒星壽終正寢，行星就已經(jīng)“死了"！

2、類日恒星與中等質(zhì)量恒星（7-10倍太陽質(zhì)量以內(nèi)）

       這類恒星（大于0.8倍太陽質(zhì)量）由于在內(nèi)核與外部對(duì)流層之間存在一個(gè)輻射層，對(duì)流并不徹底，因此在氦元素堆積之后會(huì)有紅巨星時(shí)代，比如太陽的紅巨星時(shí)代將會(huì)膨脹到地球軌道附近，也就是說太陽的半徑將高達(dá)1個(gè)天文單位！

       0.8-2.2倍太陽質(zhì)量的恒星還有一個(gè)氦閃時(shí)代，因?yàn)楹ぴ�素在�?nèi)核堆積，但恒星的內(nèi)核溫度并不足以點(diǎn)燃氦元素聚變，但在后期中心氫元素逐漸耗盡，引力坍縮能積聚，將會(huì)出現(xiàn)氦燃燒階段，這個(gè)過程非常短暫，只有數(shù)分鐘，但是放的能量?jī)H次于超新星，它不會(huì)把恒星炸散，但卻會(huì)拋灑大量的恒星物質(zhì)，這對(duì)于恒星系內(nèi)的行星可不是一件什么好事。輕者被剝離大氣，重者行星表面都可能被橫掃。

       太陽的光度變化曲線，尖峰就是氦閃時(shí)代，第一次氦閃會(huì)在太陽脫離主序星12億年后發(fā)生，以后會(huì)越來越頻繁，一直到太陽的白矮星時(shí)代才會(huì)結(jié)束。

       2.25到7-10倍太陽質(zhì)量的恒星則能直接燃燒氦元素，因此它不會(huì)經(jīng)歷氦閃時(shí)代，但紅巨星仍然是必經(jīng)之路！紅巨星極有可能吞噬距離比較近的行星，比如全天區(qū)著名的紅巨星，盾牌座UY，它的質(zhì)量并不高，大約只有太陽質(zhì)量7-10倍，但它的直徑卻已經(jīng)膨脹到了太陽的1,708 ± 192倍，如果在放在太陽系的話，其外緣能達(dá)到土星軌道附近！

       上圖正中最亮的那顆為盾牌座UY

       即使如太陽，它的紅巨星時(shí)代都有可能吞噬水星，但地球也許不會(huì)，因?yàn)樘�陽成為紅巨星后質(zhì)量大量丟失，地球會(huì)脫離原來的軌道而距離太陽更遠(yuǎn)，因此可以逃過吞沒的命運(yùn)，但經(jīng)歷和氦閃和紅巨星時(shí)代的地球，早已死氣沉沉，是否被吞噬，我們并不是特別關(guān)心。

       最終這個(gè)級(jí)別的恒星未來將在失去輻射壓后內(nèi)核坍縮為簡(jiǎn)并氦核（超過0.5倍太陽質(zhì)量），或者兼并碳氧內(nèi)核（太陽質(zhì)量），甚至更重的簡(jiǎn)并元素內(nèi)核，這和末期內(nèi)核能達(dá)到的溫度有關(guān)（內(nèi)核溫度與質(zhì)量直接相關(guān)）！

       一般認(rèn)為能到最后鐵核坍縮形成超新星爆發(fā)的需要7-10倍太陽質(zhì)量以上，但也有可能低至5-6倍！

       0.8–8 M☉的恒星典型演化過程。

3、大質(zhì)量恒星和超大質(zhì)量恒星

       7-10倍太陽質(zhì)量以上的恒星最終命運(yùn)都一樣，未來面臨的將是超新星爆發(fā)，所不同的只是它們經(jīng)歷的過程，我們來了解下大質(zhì)量恒星超新星爆發(fā)前的狀態(tài)，內(nèi)核溫度夠高，元素可以從氫氦碳氧氖鎂硅硫鈣一路到鐵，此時(shí)鐵核再無可能聚變，因?yàn)殍F元素后的元素形成需要大量的結(jié)合能，而此時(shí)沒有輻射壓的支撐，外殼重力坍縮，超新星就此爆發(fā)，一次超新星爆發(fā)產(chǎn)生的能量超過10^46焦耳。

       這種星系級(jí)別的能量爆發(fā)，行星被摧毀是非常有可能的，比如《星際迷航11》中就有一個(gè)橋段，大意是羅慕倫行星被附近恒星爆發(fā)的沖擊波摧毀，但事實(shí)上卻不會(huì)發(fā)生，因?yàn)樵诩磳⒊�新星爆發(fā)的附近不可能存在宜居行星，紅巨星時(shí)代的高溫早就將宜居帶內(nèi)的宜居行星烤成地瓜，不過這個(gè)特效剛好可以示范下超新星爆發(fā)如何摧毀圍繞它公轉(zhuǎn)的行星！

       甚至超新星爆發(fā)都可能摧毀它的伴星，上圖是第谷Ia型超新星爆發(fā)時(shí)伴星得以幸存的示意圖，這算是一個(gè)比較不錯(cuò)的結(jié)果！超新星爆發(fā)都可能摧毀恒星，它星系內(nèi)的行星就更不在話下了！

       Ia型超新星：白矮星吞噬伴星質(zhì)量超過錢德拉塞卡極限（1.44倍太陽質(zhì)量）發(fā)生的超新星爆發(fā)，罕見的可能是兩顆白矮星合并。

超大質(zhì)量恒星，大于40倍太陽質(zhì)量

       這是一個(gè)比較有意思的級(jí)別，是否會(huì)膨脹成紅巨星最關(guān)鍵的一個(gè)因素是輻射層的厚度，它會(huì)阻止對(duì)流層到達(dá)恒星表面，但由于這個(gè)級(jí)別的恒星表面溫度極高，強(qiáng)烈的恒星風(fēng)會(huì)將表層物質(zhì)逐漸剝離，在恒星演化到紅巨星階段前即核心的對(duì)流層就延伸到了表面，因此它不會(huì)經(jīng)過紅巨星階段。

       大質(zhì)量恒星內(nèi)部非常復(fù)雜，不同金屬豐度與質(zhì)量的恒星演化之間都會(huì)有差別，一般20-30倍太陽質(zhì)量以內(nèi)的恒星內(nèi)部鐵核崩潰后將超新星爆發(fā)，內(nèi)核坍縮成中子星，高于這個(gè)質(zhì)量則坍縮成黑洞，而更高質(zhì)量的比如60-133倍太陽質(zhì)量的恒星，內(nèi)核溫度極高，極致能量的 γ 光子會(huì)因相互作用產(chǎn)生正負(fù)電子對(duì)而湮滅，但這個(gè)過程導(dǎo)致能量損失而不穩(wěn)定，最終內(nèi)核輻射壓減小而坍縮溫度劇升引發(fā)超新星爆發(fā)，整顆恒星可能被炸散，不留一點(diǎn)殘��！

超過愛丁頓極限的恒星

       40倍以上的恒星不會(huì)經(jīng)歷紅巨星時(shí)代的關(guān)鍵原因就是大質(zhì)量恒星會(huì)接近或者超過愛丁頓極限（太陽質(zhì)量的150倍），這個(gè)是恒星的輻射壓與引力坍縮平衡的一個(gè)參考值，接近或者超過這個(gè)極限恒星會(huì)變得基不穩(wěn)定，比如R136a1（太陽質(zhì)量的256倍）正在大量失去質(zhì)量，據(jù)估計(jì)R136a1誕生時(shí)高達(dá)320倍太陽質(zhì)量（它可能是多顆恒星合并合成），在數(shù)百萬年間已經(jīng)損失了60倍太陽質(zhì)量。

       大麥哲倫星系蜘蛛星云中的R136a星團(tuán)

       天文學(xué)家認(rèn)為在200-250倍以上的恒星極有可能直接坍縮成黑洞，但因?yàn)閷?duì)如此高質(zhì)量的恒星內(nèi)核結(jié)構(gòu)不太了解，甚至對(duì)這類恒星的結(jié)構(gòu)也存在不確定性，因此也有可能發(fā)生與如上文的超新星爆發(fā)，中心不會(huì)留下任何天體，只有一片恒星的殘骸-星云！

       這類恒星周圍即使誕生恒星也難以存在生命，而我們尚未發(fā)現(xiàn)這類巨型恒星周圍存在行星，不過即使存在，那么強(qiáng)大的恒星風(fēng)比太陽上最劇烈的耀斑還要強(qiáng)得多，其周圍的空間環(huán)境是極其惡劣的。

三、我們能改變這個(gè)命運(yùn)嗎？

就現(xiàn)代人類掌握的科技而言，我們是不可能改變這個(gè)結(jié)果的，氦閃更不用說了，甚至連太陽強(qiáng)一些的耀斑爆發(fā)我們都難以承受！

       比如1989年魁北克大停電就是太陽X級(jí)耀斑爆發(fā)所致，這種地球磁場(chǎng)受到高能帶電粒子沖擊引起的波動(dòng)在長距離輸電線上感應(yīng)出的電流，導(dǎo)致變壓器磁通過飽和出現(xiàn)保護(hù)性跳閘甚至燒毀的嚴(yán)重后果，在大規(guī)�？鐓^(qū)域電網(wǎng)中是難以避免的，除非都改成區(qū)域性獨(dú)立電網(wǎng)，或者對(duì)這種感應(yīng)電流加以檢測(cè)，及時(shí)斷開保護(hù)電網(wǎng)，但停電是無法避免的。

       無疑《流浪地球》中將地球直接用行星發(fā)動(dòng)機(jī)推走明顯是最好的辦法，不過可惜的是首先要讓地核冷卻，否則薄薄的地殼下就是液態(tài)巖漿，強(qiáng)大的行星發(fā)動(dòng)機(jī)很容易導(dǎo)致地殼破裂，繼而引發(fā)火山噴發(fā)，而這對(duì)于人類來說仍然是一件難以完成的任務(wù)。

四、哪類恒星周圍才能善終？

       似乎沒有一種恒星可以讓它的行星快快樂樂過完一輩子嘛，其實(shí)也并不全對(duì)，在太陽0.5倍-0.8倍之間，有一個(gè)比較小的區(qū)間，這類恒星不會(huì)經(jīng)過中心氦元素堆積造成的氦閃，也不會(huì)像對(duì)流層直達(dá)恒星表面的0.4倍以下紅矮星劇烈的耀斑活動(dòng)，因此對(duì)于行星來說，這類恒星最適合宜居的。

       天倉五就是這樣一顆恒星，距離太陽約12光年，質(zhì)量約為太陽的0.8倍，它壽命比較長，表面活動(dòng)很低，不過它是一顆比太陽更古老的恒星，另根據(jù)2004年英國由珍·格里維斯領(lǐng)導(dǎo)的天文學(xué)家小組觀測(cè)顯示，天倉五的塵埃盤密集度偏高，距離恒星偏近（10天文單位），太陽系的柯伊伯帶在30-50天文單位外，這表明天倉五周圍的行星遭受撞擊的概率可能比地球高十倍！