这是以太阳为主序恒星的行星逃不过的最终命运。此类主序恒星以氢为燃料，当燃料耗尽时，它们就会转换成氦，变成红巨星。虽然太阳转变为红巨星对地球来说是个悲伤的消息，但对于位于太阳系最遥远区域的冰态行星来说是个好消息，它们将首次沐浴在太阳的温暖中。
在太阳的一生中，它缓慢而稳定地变得越来越亮，越来越热。大约40亿年后它将变成一颗红巨星，我们熟悉的黄色太阳将变成鲜红色，此时它主要发出红外和可见光的低频能量。它的亮度将增加数千倍，但表面温度却变得更低，它的大气层将膨胀，慢慢吞噬水星、金星，甚至可能吞噬地球。
在太阳的大气层达到地球轨道的1个天文单位的同时，它会失去大量的质量，这一波喷出的气体可能会把地球推到射程之外。但无论地球是被吞噬还是被烧焦，地球上所有的生命都将被消失。
然而，位于科罗拉多州博尔德市的西南研究所空间研究部主任·艾伦·斯特恩在《天体生物学》杂志上发表的论文表示，太阳系其他位置可能会出现适合生命生存的星球。文章中表示，位于10至50个天文单位的行星将成为宜居带。太阳系的宜居带是指水可以保持液态的区域。
随着太阳在变成红巨星的阶段，变得越来越亮，宜居带将在10至50个天文单位里逐渐转移。土星、天王星、海王星和冥王星都位于10至50个天文单位内，它们的冰质卫星和柯伊伯带天体也位于10至50个天文单位内。但并不是所有这些星球都适合生命体存活。
不过，气态行星土星、海王星和天王星可能不会随着太阳转变成红巨星而变得宜居。天文学家已经在其他星系中发现了离母星非常近的气态行星，这些“热木星”似乎能留住它们的气态大气层，尽管它们靠近强烈的辐射，而生命不太可能出现在气态行星上。 斯特恩认为海王星的卫星特里同，冥王星和它的卫星卡戎，以及柯伊伯带的天体会是最好的候选者。这些天体富含有机化学物质，而且红巨星的热量会促使它们冰冷的表面融化成海洋。
斯特恩说，“当太阳变成一颗红巨星时，太阳系之前的冰世界将会融化，在几千万到几亿年内变成海洋绿洲。到那时，我们的太阳系将不再像现在这样只有地球一个星球有海洋，所有的巨型行星的冰冷卫星，柯伊伯带的冰冷矮行星都将拥有海洋。到那时，冥王星的温度和现在迈阿密海滩的温度差别不大，所以我喜欢把这样的星球称为温暖的冥王星，就像近年来发现的大量围绕类太阳恒星运行的热木星一样”。 太阳的转变并不能决定全部，行星的特征也在很大程度上决定了它的可居住性。这些特征包括行星的内部活动、行星的反射率或反照率，以及大气的厚度和组成。即使一颗行星具备所有有利于宜居的元素，生命也不一定会出现。
西雅图华盛顿大学的天文学家、《地球的生与死》一书的合著者唐·布朗利说:“我们不知道生命开始需要什么。”布朗利说，如果只需要温暖潮湿的内部环境和有机材料，那么冥王星、特里同和柯伊伯带的天体都可以孕育生命。 然而在太阳系早期的几百万年里，产生碳质球粒陨石的小行星内部是温暖和潮湿的，这些天体含有极其丰富的水和有机物质，但并没有令人信服的证据表明这些小行星中曾经有过生物。布朗利说。
一个行星的轨道也会影响它是否适合生命体存活。例如，冥王星的轨道不像地球那样规则。冥王星的轨道与太阳的距离会发生变化。从1979年1月到1999年2月，冥王星比海王星离太阳更近，100年后，它离太阳的距离几乎是海王星的两倍。这种轨道将使冥王星交替经历极端的热和极端的冷。 海卫一的轨道也很奇特。海卫一是唯一一个逆行的大卫星。特里同有这样一个不寻常的轨道，可能是因为它形成于柯伊伯带，然后被海王星的引力捕获。这不会是一个稳定的结果，因为逆行轨道创造了潮汐与海王星的相互作用。科学家们预测，有一天，海卫一要么撞向海王星，要么分裂成小碎片，然后在行星周围形成一个环。 斯特恩说:“海卫一轨道潮汐衰减的时间是不确定的，所以它可能太阳变成红巨星之前就已经坠毁了。”“如果海卫一没有坠毁，它最终可能会和冥王星一样，成为一个富含有机物的海洋世界。”
太阳作为一颗红巨星将燃烧大约2.5亿年，但这足以让生命存活下来吗?在红巨星生命的大部分时间里，太阳的亮度会比现在亮30倍。在红巨星阶段的末期，太阳的亮度将增加1000多倍，并偶尔释放出高达当前亮度6000倍的能量脉冲。但这段强烈的光亮期将持续几百万年，最多数千万年。 红巨星最亮相位的短暂性表明，冥王星上出现生命体的希望不大。冥王星的平均轨道为40个天文单位，太阳的亮度必须是冥王星的1600倍，才能使冥王星获得与地球上相同的太阳辐射。 布朗利说:“太阳可以达到这种亮度，但只会持续很短的一段时间，只有一百万年左右。”“从我们的观点来看，冥王星的表面和大气将会'改善’，但在相当长的一段时间内，它都无法使生命体存活。
在红巨星阶段之后，太阳将会变得更暗，缩小到地球的大小，变成白矮星。那些沐浴在红巨星光芒下的遥远行星将再次变成冰冻的冰世界。 因此，如果生命出现在红巨星系统中，它需要一个很短的酝酿阶段。地球上的生命被认为起源于38亿年前，即我们的星球诞生后约8亿年。这可能是因为太阳系内部的行星经历了8亿年的小行星撞击。即使生命立即开始，早期的小行星雨也会“杀死”地球上的生命。 布朗利说，由于红巨星太阳可能会干扰柯伊伯带的大量彗星，外行星可能会开始一轮新的撞击。
“当红巨星太阳的亮度是太阳的1000倍时，它几乎一半的质量都流失到了太空中，”布朗利说。这导致轨道上的物体向外移动。气体损失和其他影响可能会破坏柯伊伯带的稳定，并造成另一个有趣的轰击时期。” 但斯特恩表示，由红巨星太阳形成的宜居行星不会像早期地球那样经常被撞击，因为相比于早期小行星带，今天的柯伊伯带的物质减少了很多。 此外，由于红巨星的紫外线辐射很低，外行星不会经历与地球相同的紫外线辐射。主序星的高强度紫外线会破坏生命起源所需的脆弱蛋白质和RNA链，所以地球上的生命只能起源于不受这种光强度影响的水下。因此，地球上的生命与液态水密不可分。但是谁知道在那些不需要防紫外线的行星上可能会产生什么样的生命呢?
斯特恩认为，我们应该寻找今天围绕红巨星运行的类冥王星行星上存在生命的证据。我们目前知道，银河系中有1亿颗太阳型恒星燃烧成红巨星，斯特恩说，所有这些星系都可能在10至50个天文单位内有适合居住的行星。他说:“这将是对在温暖、富含水的星球上创造生命所需时间的一个很好的测试。” 布朗利补充说:“富含有机物的遥远天体被红巨星烘烤的想法非常有意思，如果它们是生命短暂的栖息地，这将会非常有趣。”“但我很高兴我们的太阳还有很长的一段时间才会变成红巨星。”
接下来会发生什么？虽然我们对太阳系外部的了解大多是基于地球上的望远镜进行的远距离测量，但在2004年1月2日，科学家们近距离观察到了柯伊伯带的一个天体。星尘号宇宙飞船在距怀尔特2号彗星136公里范围内经过，这颗巨大的雪球在它46亿年的生命周期中大部分时间都在柯伊伯带轨道上运行。现在，Wild2主要在木星轨道内运行。星尘号任务的首席调查员布朗利说，星尘号拍摄的照片显示了一个天体的奇妙表面细节，它的形状既有古代的，也有近代的。星尘图片显示，当Wild2在太阳系内部强烈的太阳热中迅速解体时，气体和尘埃将喷射出彗星。 为了更多地了解外太阳系，我们需要发射一艘宇宙飞船去。正是出于这样的目的，2001年美国国家航空和宇宙航行局开展了“新视野号”任务。
斯特恩是“新视野号”任务的首席研究员。 新地平线任务将允许科学家研究冥王星和卡戎的地质，绘制它们的表面图，并测量它们的温度。冥王星的大气也将被详细研究。此外，宇宙飞船将访问柯伊伯带的冰体，以便进行类似的观察研究。 参考资料 1.Wikipedia百科全书 2.天文学名词 FY: Hope 作者: universetoday 如有相关内容侵权，请于三十日以内联系作者删除 转载还请取得授权，并注意保持完整性和注明出处 选文：天文志愿文章组- 翻译：天文志愿文章组- Hope 审核：天文志愿文章组- 终审：天文志愿文章组- 排版：天文志愿文章组-零度星系 美观：天文志愿文章组- 参考资料（备份） 1.WJ百科全书 2.天文学名词 3.原文来自：https://www. universetoday.com/9472/outer-planets-could-warm-up-as-sun-dies/ 本文由天文志愿文章组- Hope翻译自universetoday的作品，如有相关内容侵权，请于三十日以内联系运营者删除。 |
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