氦閃是指在恆星內部突然發生的氦核聚變。氦閃發生在0.8太陽質量（M☉）至2.0M☉的低質量恆星核心，也就是說太陽也滿足條件哦！

氦閃發生後，恆星會快速的釋放能量，大概是太陽正常發光的100萬倍！所以流浪星球中的場景可能發生哦！

太陽不會爆炸，但如《流浪地球》中所述的一樣，太陽在走向它命運終點的過程中，大機率會變成紅巨星，併吞沒地球。而在變成紅巨星之後，它會發生劇烈的氦閃。

（恆星“米拉”氦閃之後留下的行星狀星雲殘骸）

恆星發生爆炸是需要有條件的，這就是恆星的質量需要足夠大，它至少要比太陽重8倍以上才有可能形成一個大到足以坍塌的核心。而太陽與咱們可觀測宇宙中大約90%的恆星一樣屬於主序星，都不會發生超新星爆發。

不過太陽的氦閃是幾十億年後才可能發生的事情，氦閃不是超新星爆發，但氦閃產生的巨大光亮將瞬間掩蓋整個銀河系所有恆星的光輝。在那之前地球上的人類是否還存在？人類文明有可能發展到什麼樣的程度？甚至地球還能不能存在？這些都不可知。

（一次被觀測到的氦閃事件）

太陽大約有100億年左右的主序期，目前它正值盛年。太陽正在安靜地燃燒著，它每秒會將超過400萬噸的氫轉化為能量，產生大量中微子和太陽輻射能，這樣的燃燒已經持續了45億年，還會再延續50億年。從現在開始，太陽的亮度每1億年會增加1%，直到將它內部的氫燃燒殆盡。

（太陽生命歷程）

50億年後，太陽將比今天亮1倍多，並且開始演變成一顆紅巨星。這時候太陽的直徑會越來越大，也越來越亮。只用10億年的時間，它的直徑達到現在的200倍，亮度將是今天的數千倍！

（變成紅巨星之後的太陽與今天的太陽）

這還不是結束。因為太陽中心堆積了大量的氦，它內部的壓力和溫度超過了現在的10倍，當太陽核心的溫度超過1億度時，可怕的事情發生了：每三個氦原子透過“三重α”反應融合成一個碳原子，這個過程產生的溫度是如此之高，以致於在幾分鐘內就將太陽核心中的氦全部點燃，這些氦的質量佔了太陽總質量的40%，相當於每秒鐘把大約10個地球質量的氦全部壓成碳！

從上面的分析我們可以得出以下結論：

太陽的“氦閃”對於整個太陽系來說都將是毀滅性的大事件，它意味著太陽系所有行星的毀滅。

我們的太陽距離“氦閃”大約還有78億年，時間還早。在 “氦閃”發生之前的20億年裡，我們的地球就已經被劇烈膨脹的太陽吞沒了，因為太陽已經變成了一顆極大極亮極熱的紅巨星。在地球被太陽紅巨星吞沒之前的10億年，因為極高的溫度，地球實際上已經成為了一顆不適宜人類居住不適宜生物生存的行星。逃離太陽系，只要人類有能力，還是越早越好，並且躲的越遠越好。現在我們什麼都做不了，所以當你去電影院看過《流浪地球》之後，日子該怎麼過還是怎麼過，活好每一天才是最重要的。

你覺得呢？

無論是電影還是原著都沒有說太陽爆炸這回事，而是氦閃，說白了就是小質量恆星從主序星階段演化成紅巨星階段的這一變化，主要特徵變化有：核心溫度提升，主要的聚變元素從氫變為氦，表面溫度下降，總體亮度提升，以及對地球最致命的體積劇烈膨脹。這一演化過程的模型有待驗證，畢竟人類的歷史對於恆星而言不過是眨一下眼。至於太陽，它剩餘的壽命還長著呢。

ps：質量越大的恆星燃燒越劇烈，主序星階段越短。大質量恆星沒有巨星階段，主序星階段結束後就會變成宇宙中最絢爛的煙火

需要指出的是，大劉在《流浪地球》中所說的並不是太陽爆炸，而是太陽加速老化，提前膨脹成紅巨星，吞沒地球。

原著中是這些描述的：

三個多世紀前，天體物理學家們就發現這太陽內部氫轉化為氦的速度突然加快，於是他們發射了上萬個探測器穿過太陽，最終建立了這顆恆星完整精確的數學模型。巨型計算機對這個模型計算的結果表明，太陽的演化已向主星序外偏移，氦元素的聚變將在很短的時間內傳遍整個太陽內部，由此產生一次叫氦閃的劇烈爆炸，之後，太陽將變為一顆巨大且暗淡的紅巨星，它膨脹到如此之大，地球將在太陽內部執行！事實上在這之前的氦閃爆發中，我們的星球已被汽化了。

這就是流浪地球計劃的大背景，為了逃離這場大災變，人類給地球裝上地球發動機，帶著地球開啟一場持續100代人，為期2500年的生死大逃亡。

現實中，這個設定是有科學依據的。根據現有的恆星模型，太陽確實會演化成紅巨星，並可能吞沒地球。不過，這大約是50億年後的事了。也就是說，大劉基於這一科學理論，將這場災變足足提前了50億年。

科學家認為，在大約50億年後，太陽核心的氫會耗盡，然後開始燃燒核心外圍的氫氣層。太陽逐漸脫離主序星，膨脹為紅巨星。最終，太陽的體積將擴充套件到如今的火星軌道。

不過，在這個過程中由於太陽質量下降，會導致太陽系各行星軌道外移，地球並不一定會被吞沒，這一點科學家們尚未達成共識。有一點可以肯定的是，不管地球是否會被吞沒，太陽演化成紅巨星，對於地球生命都是毀滅性的。

幸運的是，我們還有充足的時間應對這場災變。相信，人類只要不自己作死，50億年後我們的後代早已飛出了太陽系。

順便科普一下，太陽演化成紅巨星後，會向外拋射大量物質，形成美麗的行星狀星雲，並留下一個緻密的核心——白矮星。

著名的上帝之眼就是一顆類似於太陽的恆星死後留下的遺蹟。

下面這張圖為大家簡述了太陽一生的故事：

另外，在宇宙中，比太陽質量大得多的大質量恆星在演化至生命末期時確實會發生爆炸，也就是所謂的超新星爆發。

爆炸是不可能的，膨脹倒是真的

任何事物都有滅亡的一天，恆星也如此，作為恆星之一的太陽也有自己的歸宿。

即先膨脹為紅巨星，最後在核心留下緻密的白矮星，在億萬年的演化中繼續冷卻為暗黑的黑矮星。

在宇宙天文學裡，科學家透過觀測大量恆星，結合物理學給出了不同恆星的演化曲線，這就是赫羅圖，這是由丹麥天文學家赫茨普龍和美國天文學家羅素分別於1911年和1913年各自獨立提出的。

我們的太陽在赫羅圖裡大致在右下方，在100億年的演化中，會由主序星走到紅巨星，最後歸宿是左下角的白矮星。

而能爆炸的恆星，體量往往是太陽的數十倍，它們質量巨大，體積龐大，燃燒劇烈，溫度極高，壽命卻很短暫，它們一般是藍巨星或藍超巨星。

恆星爆炸與否，完全看臨界質量。

一般而言，質量大於8倍太陽質量的恆星才會爆炸，這些恆星如果質量小於20倍太陽，則會在爆炸殘骸中留下一顆中子星，大於20倍的則會在核心坍縮成黑洞，其他的就是先膨脹為紅巨星，最後變成白矮星。

但宇宙之大，無奇不有，比如白矮星如果有可吸積的伴星，在吸取大量伴星物質後突破錢德拉塞卡極限也會爆炸，這就是la型超新星，又稱“標準燭光”。

大年初一上映的中國科幻大片《流浪地球》最近刷爆了網際網路，讓眾多網友大呼過癮，一如當年《霸王別姬》橫空出世。

電影情節取自劉慈欣的小說《流浪地球》，在遙遠的未來，太陽面臨死亡，地球不再安全，於是人類決定帶著地球前往新的家園——比鄰星。這部電影中有許多硬科幻情節，比如：在未來，太陽真的會爆炸嗎？人類為何要飛向比鄰星？引力彈弓效應是什麼？洛希極限又是怎麼回事？

今天我們首先把目光聚焦在第一個問題上：太陽會爆炸嗎？

恆星的誕生

我們知道，像太陽這樣可以發光發熱的星球稱為恆星。恆星其實也像人類一樣，有出生、成長、壯年、衰老和死亡，這個過程就稱為恆星的演化。在演化的過程中，有些恆星的確會發生諸如氦閃、超新星爆發等突然噴發，最終形成白矮星、中子星或黑洞。要了解這個過程，我們首先要了解恆星是如何形成的。

現代科學理論認為：所有的恆星最初都是由星際物質組成的。星際物質是散落在宇宙中的氣體或固體，主要是氫和氦，以及少數的重元素。一片星際物質構成了星際雲，星際雲的質量和體積都非常巨大，直徑可以超過100光年，質量可以達到600萬個太陽質量。

星際物質之間存在萬有引力，在漫長的時間裡，萬有引力會使得星際物質一點點聚集，直到形成一個質量較大的核心，這個質量較大的核心會產生更大的引力，又會進一步使星際物質聚集在一起。收縮過程引力勢能逐漸釋放，恆星核心溫度越來越高。而且，由於質量和引力越來越大，組成核心的物質彼此發生擠壓，使核心收縮，核心的壓強越來越大。這個過程中的恆星我們稱之為原恆星。

一旦核心的溫度和壓強達到了某個條件，就會引發氫的聚變，星球就開始發光發熱，一顆恆星就誕生了。

太陽會爆炸嗎？

按照恆星質量的不同，恆星演化的過程也不盡相同，但是它們都存在一個穩定的發光發熱的階段，這個階段大概佔了恆星壽命的90%， 這個階段就稱為主序星。

我們首先來介紹太陽的演化。一般而言，質量越大的恆星，壽命越短，質量越小的恆星，壽命越長。中等質量的恆星（介於0.5倍太陽質量到10倍太陽質量之間）如太陽的壽命大約有100億年。

這類恆星最初發生氫的聚變，並且靠自身強大的引力來束縛反應，使得核反應可以緩慢而平穩的進行。在這個過程中，引力和聚變產生的熱壓力平衡，使太陽的體積、發光功率都幾乎不變。關於這個問題的細節我們會在另一篇文章中給大家介紹。

在主序星末期，核心部位的氫聚變減弱，引力壓佔了上風，會造成核心部位收縮。核心部位的收縮又會使密度、壓強和溫度的上升，於是，核心部位外層沒有發生聚變的氫開始聚變，恆星的體積膨脹，這個階段就稱為紅巨星階段。

太陽大約還有50億年會變為紅巨星，主序星階段的太陽體積是地球的130萬倍，變為紅巨星之後太陽體積會變為地球的100萬億倍，此時太陽的邊緣剛好會到達地球軌道所在的位置，從而讓地球不適合人類生存。

而且，在紅巨星階段，質量與太陽差不多的恆星可能會發生氦閃，也就是強烈的氦聚變，在幾分鐘的時間內釋放出巨大的能量，形成能量爆發，這種能量足以摧毀整個地球，這也是小說《流浪地球》最後描述的災難性場景。

隨著太陽膨脹的進行，太陽表面的引力會變弱，外層的一部分質量會被拋灑到宇宙當中，形成行星狀星雲，為下一代恆星的形成提供原料。

紅巨星階段相比於主序星時間並不會很長，如果太陽進入紅巨星階段，人類移居到火星也不是長久之計。一段時間後，太陽的壽命走向終點，聚變變得越來越弱，引力會將組成太陽的物質緊緊地擠壓在一起。原子之間會產生電子簡併壓，這種壓力是由於兩個電子不能處於完全相同的狀態（泡利不相容原理）產生的，它可以抵抗住恆星的引力，那麼最終恆星會變為一顆密度極大的星球——白矮星，它的體積會與目前的地球差不多大。

白矮星經過十分漫長的時間，會把自己僅存的一點能量也釋放出去，在宇宙中成為一顆永恆而暗淡的黑矮星，這就是太陽的宿命。不過幸好，我們還有50億年的時間尋找新的家園。

為什麼要飛往比鄰星？

除了太陽之外，比鄰星是距離我們最近的星球，它大約在4.2光年之外的地方。同時更重要的是：比鄰星是一顆紅矮星，它的壽命比太陽長得多。

如前所述，恆星的質量越大，壽命就越短，質量越小，壽命就越長。質量最小的恆星稱為紅矮星，它的質量大約介於0.08倍太陽質量到0.5倍太陽質量之間。由於表面溫度比太陽低，所以發光偏紅色，這也是它稱為紅矮星的原因。

比鄰星的質量大約是太陽的八分之一，科學家們推測比鄰星的壽命至少有數千億年，而目前的宇宙年齡只有138億年，我們幾乎可以認為紅矮星是長生不老的。所以劉慈欣的《流浪地球》才把目的地選到比鄰星——一顆讓我們一勞永逸的恆星。

（哈勃望遠鏡拍攝的比鄰星）

恆星質量太大會怎樣？

如果恆星質量太大，壽命就會短的多，以至於無法孕育生命。

質量超過10倍太陽質量的恆星稱為藍巨星，藍巨星的壽命非常短，例如人們在半人馬座的方向上發現了一顆非常巨大而又十分明亮的恆星，它的發光亮度大約是太陽的一百多萬倍，科學家們預測它的壽命只有大約300萬年，就像打手槍一樣快，於是就命名它為“手槍星”。

由於質量巨大，藍巨星在主序星階段末期會變為紅超巨星，它的核心部位有極高的溫度和巨大的壓強，不僅可以發生氫的聚變，還可以進一步引發氦、氧、碳等元素的聚變，形成最終的聚變產物——鐵。於是它的內部結構形成了一種類似洋蔥的分層形態。

藍巨星在演化末期變為紅超巨星之後，也會產生類似紅巨星的膨脹——收縮過程，將一部質量拋灑到宇宙當中。但是這個拋灑的過程比氦閃要更加強烈，人們稱之為超新星爆發。

在公元1054年時，中國宋朝的天文學家記錄了一次超新星爆發。這次噴發向宇宙中揮灑了巨大的星際物質，形成了我們今天所謂的蟹狀星雲。

在超新星噴發之後，剩餘的核心部位會收縮，而且由於恆星質量巨大，此時連電子簡併壓都無法抵抗引力。如果恆星質量在1.44倍太陽質量和3倍太陽質量之間，電子會變鑽入原子核內，依靠中子簡併壓抵抗引力，形成一顆穩定的的星球——中子星。如果恆星質量再大一些，那麼連中子簡併壓都無法抵抗引力，恆星核心會進一步收縮，形成黑洞，這一顆恆星的命運就徹底終結了。

不過不要擔心，在超新星爆發之後噴發出的星際物質和紅巨星噴發出的行星狀星雲，會重新一點點聚合，形成新的恆星，宇宙如此生生不息。

總之，太陽在未來的某一天一定會衰老和死亡，那也將是地球上一切生命的終結。人類還有50億年去思考到底去哪裡安家落戶。不過我更傾向於拋棄地球乘坐宇宙飛船去尋找新的家園，這肯定比帶著地球去流浪要方便得多。

太陽到紅巨星階段地球就成了燒烤了。不必擔心，地球會被另外的恆星恰恰路過帶走，然後地球又繞這新恆星轉。現在的太陽系也是N億年前把地球救過去的。地球是上帝造的，人類也來在不同星球，華人來自金星，白人來自火星，非州人來自土星。人類會有無數次搬家，再在地球上呆490億年再說。別講什麼資源有限，能量守恆，並且可無中生有。只要科技足夠牛，一人可擁有一個銀河系，一個可觀測宇宙（目前930億光年大小）。生命是永恆的。

熱映中的科幻電影《流浪地球》反正這一路走高，上映4天即突破10億，而這部電影的劇情前提設定就是科學家們發現太陽將與數百年後發生氦閃，之後將膨脹為紅巨星，吞沒地球所在的軌道，如果這個時候人類還不走，那還等到什麼時候呢？晚一點走很可能就來不及了。

不太懂天文學的朋友可能不瞭解氦閃到底是怎麼回事？其實它是恆星內部氫燃料聚變燃燒將盡的時候，內部的高溫高壓條件達到了點燃氦元素的層次，於是氦元素於瞬間發生核聚變，恆星主要聚變方式將由氫核聚變轉化成氦核聚變，這預示著這顆恆星將向紅巨星的方式演變，並且開始其劇烈的膨脹過程。

另外，氦閃現象也會發生於白矮星的表面，到達錢德拉塞卡極限（太陽質量的1.44倍）的白矮星，表面的氦元素也會被點燃爆發氦閃現象，這個時候的白矮星會發生la型超新星爆發，並與這種爆發中灰飛煙滅。

對處於主序星階段的恆星來說，氦閃現象是一種劇烈的恆星星體活動，以我們的太陽為例，一旦發生氦閃，太陽將於一瞬間釋放相當於數百萬年中的核聚變能量，對我們的地球來說，那是一股毀天滅地的力量，當其能量輻射到達地球的時候，頃刻之間地球的海洋將沸騰起來並且蒸發掉，大地都燒成熔岩，地球表面的溫度將超飆升數百上千攝氏度，整個地球表面基本都會成為不毛之地，數天後，強烈的太陽風還會將地球的大氣層吹掉一大部分，接下來，太陽的體積將逐步膨脹，在接近一億年的時間中吞併掉水星金星和地球的軌道，總體膨脹數千萬倍。

很顯然，太陽一旦發生氦閃，人類將無法在地球表面生存，地表的生態環境和生命物種將灰飛煙滅。所以，一旦確定太陽將發生氦閃，那麼人類必須得提前做出行動。

那麼，現實中太陽會發生氦閃嗎？恆星的形成和演變理論上來看，太陽是會發生氦閃的，太陽是一箇中等質量的恆星，在恆星分類中屬於黃矮星，它內部的核聚變不僅可以燃燒氫元素聚變成氦元素，還可以將氦元素聚變成鋰以及更高級別的元素，其聚變形成元素大概可以進行到碳、氮、氧元素的級別，所以當太陽內部的氫元素聚變的差不多的時候，內部形成的高溫高壓條件是可以激發氦元素聚變的，在這一時刻，太陽就會發生氦閃現象。

不過我們現階段的人類完全不用擔心，因為根據如今的天文觀測計算推測，太陽發生氦閃現象的時間還需要大約30~50億年，這個時間還非常久遠，我們人類的出現不過才一二百萬年時間，進入文明時代不超過1萬年，現代科技大爆發的時間不過200年，所以只要我們人類社會能夠和平穩健的發展，我們就有足夠的時間發展出足夠高階的科技，這樣等到太陽發生氦閃的時候，我們人類早就可以輕鬆轉移到其他星系躲避氦閃的打擊了，也許到了那個時候我們看太陽的氦閃，就像欣賞一場煙花表演一樣。

按照現有物理理論，太陽在結束氫聚變後就會發生氦閃。

當太陽到主序星晚期，核心氫核聚變停止後，就會結束主序星階段，由於失去聚變能量，抵禦引力坍縮的熱膨脹慢慢變弱，核心在引力作用下向內收縮，由於太陽質量在常規下無法點燃氦核聚變，所以核心的氦會持續坍縮至簡併態，在電子簡併壓的作用下停止繼續坍縮，而外層氣體則在核心坍縮過程中往外膨脹降溫，體積顯著增大，亮度降低，這就是紅巨星階段。

而核心隨著坍縮到簡併態，溫度持續上升，最終在高溫和高壓下，氦核聚變被點燃，隨著能量釋放，核心溫度急劇上升，然而核心的簡併態物質並不會在高溫下像主序星時一樣產生距離的熱膨脹來釋放高溫，結果是溫度持續地急劇升高，而急劇升溫又導致更多的氦被點燃，這樣的惡性迴圈最終導致太陽內的大量氦在一場近乎失控的核聚變中聚變成碳，在幾秒鐘內釋放出來相當於一個星系的所釋放的能量。這就是《流浪地球》傳說中的氦閃。

由於失控核聚變產生的高溫，核心的氦也會暫時在極端熱膨脹下退出簡併態，並結束第一輪氦閃。但隨著溫度和壓力降低氦核聚變停止，核心會重新在引力坍縮下進入簡併態，但此時由於氦已經大量聚變成氧和碳，所以核心主要是碳氧構成，如果此時氦燒完了，那麼太陽將直接坍縮成簡併態的碳氧白矮星，如果還能燒，那麼在核心重新坍縮後將重新點燃氦核聚變，雖然不像第一次那麼猛烈。這就是《流浪地球》所提到的反覆多次的氦閃吧。

有的恆星也有可能在第一次氦閃後進入熱平衡的穩定氦聚變期，直到氦核聚變結束進入碳氧白矮星階段，像太陽這樣質量的恆星一般就沒法再進行下一步核聚變了。太陽將在漫長歲月裡輻射完所有熱量，冷卻成為一顆黑矮星。

謝邀。氦閃本質上是一種失控核聚變。如果把太陽看作核反應堆，那麼它的穩定執行也是有條件的。萬有引力與熱壓力形成動態平衡：氫元素被引力擠在一起-濃度升高-反應速率加快-熱壓力增大-抵消引力-膨脹-濃度下降-反應速率變慢-熱壓力減小-收縮……這種膨脹-收縮的負反饋機制維持在極小的區間內，不會被人類直接察覺。但如果氫燃料快要耗盡了，氦元素又不容易點燃，平衡就會被打破。前面幾位朋友已經把氦閃的原理解釋清楚了，這裡不多說。

現實中的太陽，氦閃至少在數十億年之後發生。天文學上對於此類數字的預測其實有很大的誤差，比方說宇宙年齡138億年，嚴謹的說法會在後面加上“正負XX億年”，/手動捂臉。不過可以肯定的是，我們這代人是絕對看不到太陽氦閃的。

電影以及原著小說中，並未對氦閃“提前”發生做太多解釋。小說是這樣說的：天體物理學家發現太陽內部的氫元素加速轉化為氦元素，透過觀測建立了新的數字模型，預測第一次氦閃會在四百年內發生。

氫元素為什麼會加速轉化？大劉把鍋甩給了天文學，畢竟遠在N光年外的星體，將來會發生什麼事是誰也無法斷言的。說不定明天咱們把太陽模型整個推倒重來，新模型認為太陽其實是一枚超大型LED燈，只要有愛就能發光，不需要核燃料。