太阳50亿年后毁灭全过程，人类可能由于二氧化碳短缺灭绝？

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再过几十亿年，我们的太阳将膨胀成一个红巨星，并可能在这个过程中吞噬地球。在假设人类仍在地球上的这一点上，我们能看到这种情况发生吗？还是一个瞬间的过程？

首先这是一个缓慢的过程，其次遗憾的是，我们不会看到它。因为6亿年后，人类将大概率灭绝，不是因为大气中二氧化碳过量，而是因为二氧化碳短缺。是的，你没看错，这是为什么呢？

太阳的“死亡”

我们知道太阳正处于壮年时期，因此太阳的亮度将稳步增加，这会导致到达地球的太阳辐射量增加，进一步导致硅酸盐矿物风化速度加快，从而导致大气中二氧化碳含量的降低。从现在起大约6亿年后，二氧化碳水平将低于树木维持C3固碳光合作用所需的水平。一些植物可以使用C4固定碳的方法，使它们能够在二氧化碳浓度低至百万分之十的情况下存活下来。然而，长期趋势是植物生命的完全消亡。植物的灭绝将导致几乎所有动物的死亡，因为植物是地球食物链的基础。

大约10亿年后，太阳的光度将比现在高10%。这将导致大气变成“潮湿的温室”，导致海洋蒸发失控。作为一个可能的结果，板块构造将结束，并伴随着整个碳循环。

在这一事件之后，大约在20-30亿年内，地球的磁力发电机可能会停止运转，导致磁层衰变，并导致外层大气中挥发物的加速流失。40亿年后，地球表面温度的上升将导致失控的温室效应，使地表升温到足以融化它。到那时，地球上所有的生命都将灭绝。

这颗行星最有可能的命运是在大约75亿年后被太阳吸收，在这颗恒星进入红巨星阶段并扩展到行星当前轨道之外。随后地球沿下降轨道向太阳坠落所引起的烧蚀和蒸发，将使地壳和地幔被移除，最多200年后才最终将其摧毁。

当然，太阳毁灭的整个过程在太阳尺度来讲，是相当快的。一旦核心氢耗尽，太阳将需要大约500万年的时间来吞噬太阳系内部。水星和金星几乎肯定会成为第一波和太阳融合的行星。专家们对扩张是否会到达地球轨道，以及即使到达地球轨道是否会被推得更远，专家们意见不一。但在我们的时间尺度上，这将是非常缓慢的。太阳不会在一个突然的日子里突然膨胀。

但在红巨星阶段发生之前，地球将很难居住。由于太阳核心聚变率的增加，太阳的能量输出预计每一亿年增加1%左右。在未来10亿年内，太阳能的输出量将足够高，足以将地球彻底变成金星般的地狱景观。如果我们的后代还在，他们将在红巨人阶段开始之前寻找新的居住地。

太阳的“新生”

当然，太阳不会真正意义上的“死亡”，它只是变成了红巨星，然后变成白矮星，所以未来人类所要做的就是发明技术调整地球的轨道，因为在红巨星阶段的最大膨胀期，太阳的亮度（即它的总热功率输出）将比今天高出大约2700倍（大约10^30瓦）。由于在离太阳一定距离处，每个区域所接收到的能量与该距离的平方成反比，这意味着地球离太阳的距离大约略超出目前冥王星的轨道，才能接收到与今天相同的能量。

在红巨星阶段之后，太阳最终将变成白矮星，这是一种一种密度极高的恒星遗迹，其大小大约相当于地球，质量约为目前太阳的0.6倍，表面温度最初超过5万开尔文——比今天高10倍。以今天太阳的1/100为半径，它的表面积将是今天的1/10000。由于地表温度是今天的10倍，白矮星表面每平方米的辐射能量输出将比今天高出约10^4=10000倍-正好抵消了缩小的表面积。因此，这颗行星的总输出功率将与今天的太阳大致相同，这意味着地球如果还存活，那么位于原来的轨道仍然不至于被灭绝。但是由于这个新太阳的表面温度会很高，它的光线会大量地转移到蓝色/紫外线光谱中，从地球上看，白矮星将是一个非常明亮的、白色/蓝色的点光源，它可能会在一秒钟内将任何人直视它的视网膜烧成灰烬。

不过白矮星不再产生任何热能，它只是将生命早期储存在其中的所有能量辐射出去。所以它会很快开始冷却，并且呈指数级。它需要比当前宇宙年龄更长的时间才能冷却到室温或更低的温度，但即使在这之前很久，它也会逐渐冷却下来，因此地球的轨道必须越来越小，才能仍然接收到同样的热能。二植物将面临与红巨星阶段相反的问题：它们现在必须找到一种从蓝光和紫外线中获取能量的方法。那些晒伤和皮肤癌的严重程度将是原来的10倍。

当然，这一切我们几乎不会亲眼看见，实在太遥远了！

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