太阳中心的热核聚变反应已经进行了约50亿年之久,还有50亿年的反应周期,这就是太阳能够燃烧100亿年的出处,也是太阳的寿命。
太阳是一颗黄矮星,黄矮星就是具有0.8到1.2倍太阳质量之间的恒星,在银河系约占3%(也有说占10%左右)。恒星的寿命是以恒星质量大小来决定的,质量越大的恒星寿命越短,质量越小的恒星寿命越长,同等质量的恒星,寿命都差不多。
所有和太阳质量一样的黄矮星寿命都在100亿年左右,所以太阳寿命也在100亿年左右。
为什么太阳的寿命约是100亿年
假设太阳最初全部由氢构成,那么可以根据太阳质量估算出有多少氢核。但是,不是所有氢都能聚变成氦,张朝阳在课上假设能变成氦的氢占比10%,那么可以估算出太阳可以释放的能量为0.12×10^(45)焦耳。
最后,再假设在太阳整个生命周期里表面温度近似不变,于是太阳将以恒定的温度以黑体辐射的形式向外辐射能量,这样就可以得到太阳寿命为100亿年。目前太阳已经燃烧了50亿年,剩余寿命大约还剩50亿年。在太阳的末期,太阳将会膨胀成为红巨星,会把周围的很多行星甚至可能包括地球都吞噬掉。