余坚锐
太阳变成红巨星是如今的科幻电影《流浪地球》假设的剧情前提，因为当太阳发生氦闪之后，就意味着它即将向成为红巨星的过程进发了，这个时候的太阳体积将进入急剧膨胀的阶段，最终它的体积将相当于如今太阳体积的数百万倍。
在我们太阳系中，太阳本身就是一个庞然大物，它的直径达到了139万千米，比我们的地球大了130万倍，8大行星天体加起来的体积不足它的1/500，其质量更是占到了整个太阳系可见物质量的99.86%，如此巨大的太阳，如果再增加数千万倍，那真的是一个让人无比惊叹的个头了。
为什么太阳的体积会这样膨胀呢？是因为太阳的结构和氢元素与氦元素的聚变燃烧不同造成的，太阳的氢核聚变主要发生在内部1/4的地区，而外面的范围主要属于辐射区，如今的太阳正在聚变燃烧氢元素，氢元素燃烧之后就变成氦元素，但是由于外围辐射区的阻挡，氦元素并不会扩散到整个太阳上，所以氦元素就会在太阳的核心积聚，而且在这个过程中，太阳内部也处于一个不断的升温状态中。
总有一天，太阳内部的压力、温度和氦元素的积累程度可以达到发生氦闪的程度，这一时刻氦元素将被点燃聚变，能量释放十分剧烈，可以说仅次于超新星爆发，强度可以汽化一些附近的行星表面，这个时候如果地球仍然在现有的轨道上的话，表面的生态环境将会被瞬间破坏殆尽。所以在电影《流浪地球》中，人类在太阳爆发氦闪之前数百年启动了“流浪地球”计划，驾驭地球离开太阳系，前往比邻星附近寻找新家园。
在氦闪过后，太阳内核的氦元素进入持续的聚变燃烧阶段，但在氦元素聚变燃烧区域的外围，氢元素仍在聚变燃烧，这两种元素的聚变燃烧将使得太阳的向外辐射压大大增加，因此太阳的体积将处于膨胀阶段，外围的气壳也将扩散到很远的位置，所以太阳的个头将急剧增长。天文学家认为太阳的直径将增长110~150倍左右，体积将增长到如今的130~380万倍之间。
太阳的直径为139万千米，膨胀后的太阳的直径将达1.5~2亿公里，我们的地球距离太阳约1.49亿公里，很显然，届时太阳的体积将吞并地球的轨道，甚至将迫近火星的轨道，体积大得是不是有点吓人呢？
科普大世界
当太阳膨胀成为红巨星时，其半径大约会是现在的200倍，按照现在的天体距离，红巨星的太阳膨胀到现在地球的轨道位置。
红巨星的太阳系将发生翻天覆地的变化。
那个时候，水星和金星因为太靠近太阳的缘故，将会落入太阳的轨道，最终焚毁。而地球可能会被推离到更远的轨道而幸免，但地球上的大气将不会存在，地球上的水分也将全部被蒸发掉，地球将是“水星第二”。
届时，木星以外的星球极其卫星，可能因为获得足够的太阳辐射能而成为第二个地球。
但是，一旦太阳开始从主序星进入红巨星阶段，那太阳系的和平年代就会就此宣告结束。
首先是太阳体积的快速膨胀，这是因为太阳内部氢元素燃烧殆尽，太阳质量巨大损失造成其引力迅速减小，太阳的外层物质就会被剥离“喷射”出来，让太阳看起来体积变大的同时，因为温度的降低而变成暗红色，故而称其为红巨星。
随着太阳内核的不断收缩，压力和温度迅速升高，直到前期由氢转化成的氦再次被点燃聚变，氦聚变的能量要比氢聚变大的多得多，在氦聚变被点燃的那一刻，才是太阳系的噩梦。
氦的燃烧速度是氢的11—14倍，对于太阳，当氦进入恒定燃烧阶段，太阳系再次进入稳定期，但它的寿命就只有大约10亿年，因为太阳体积太小，无法形成更多的聚变，太阳将最终熄灭。
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科学重口味
太阳变成红巨星之后究竟有多大？
太阳是一颗黄矮星，从恒星演化发展的赫罗图分析，太阳的未来是会发展成红巨星的，但有很多朋友并不了解太阳为什么会变成红巨星，以及变成红巨星后到底有多大并不十分清楚，下面我们来简单分析下！
一、为什么太阳会发展成红巨星？
赫罗图中恒星的演化规律，低于80%太阳质量的红矮星是不会成为红巨星的，但太阳会，两者之间最大的差别在于恒星内部的结构不一样！
1.左侧红矮星内部结构，从恒星内核的聚变区域到外部对流包层中都是对流层，所有的氢元素核聚变后产生的“灰烬”氦元素可以对流到恒星其他区域，其他区域的氢元素也可以对流到内核进行聚变，氦不会堆积，氢元素利用率极高，因此红矮星的寿命非常长，在这个过程中也不会有氦闪和红巨星阶段出现，因为它的燃烧始终如一，直到氢元素耗尽！
2.右侧是太阳的内部结构，从内核聚变区域到接近表面的对流层之间有一个辐射层，氢元素聚变后氦元素被辐射层阻挡，堆积在内核无法交换到表面，但因太阳的内核温度不够并无法聚变氦，但随着氢元素耗尽，辐射压降低，外层巨大的压力下会导致内核温度上升达到氦元素聚变的条件，此时氦元素会突然聚变，产生类似爆炸效果，将外壳大量物质抛射到宇宙空间，这就是氦闪！在太阳的晚年红巨星阶段，氦闪将会发生多次，每次氦闪之后太阳的直径都会增加不少！
上图是太阳的光度变化曲线，峰值即是氦闪的时刻，除了第一次之后会有比较长时间的低谷以外，在往后越越来越频繁，直到最后一次之后抛去气壳成为一颗白矮星！
二、太阳成为红巨星后到底有多大？
Pi-1_Gruis_VLTI是天鹤座的一颗年老红巨星，质量约为太阳的1.5倍，现在已经膨胀到了太阳的350倍，假如我们根据这个模型来计算太阳未来膨胀的规模的话，太阳未来大约能膨胀到本身直径的305倍（根据Pi-1体积是未来太阳红巨星的1.5倍计算）！那么太阳的直径将达到多少呢？
太阳直径：1392000KM
太阳红巨星直径：1392000KM×305=425608402KM
即：4.26亿千米左右，大约为2.13亿千米半径！基本到达火星轨道！
不过太阳成为红巨星后密度下降，地球和火星也许将迁移到更远的轨道，而逃脱被吞噬的命运，但水星和金星的命运就堪忧了！被吞噬的概率极高，不过太阳的红巨星时代，木星轨道内的行星没有一颗是宜居行星，其实会不会被吞噬关系也不大了！
星辰大海路上的种花家
太阳变成红巨星，不是一下子就膨胀那么大的，不过相对天体的时间，那是很快。
我们的太阳膨胀后能吞没水星、金星、地球轨道，它半径大约是1.5x10^8km，这恰好就是现在的日地距离。
太阳系的八大行星，上图看着清晰，但是它没有按比例画图。下图是按比例画的，看看地球轨道有多大。
但是，因为太阳在这个阶段，质量已经损失不少，大概能少30%。因为引力下降，那时的地球轨道会往外扩大一些，所以，地球不会被吞没。
尽管没有吞没地球，可是温度还是很高，地球上的水都蒸发了，生物圈也就消失了。这个时间大概不会超过10亿年。太阳变成红巨星后还有一些寿命。太阳的全寿命约100亿年，而现在才过了46亿年。
海螺008
称它为“巨星”，是突出它的体积巨大。在巨星阶段，恒星的体积将膨胀到十亿倍之多。太阳变成红巨星后最终该会膨胀到火星轨道，并将其吞没（包括水星、金星、地球），而火星与木星之间的小行星带几乎全被气化或吞没，木星、土星、天王星及它们的卫星和一些彗星都会被气化一些，或因太阳风暴、日冕释放的高能粒子等及各种射线等而使大行星逐渐因侵蚀而体积减少，磁场消失等，最终可能导致大行星变得越来越小、越来越脆弱。
