太陽50億年後毀滅全過程，人類可能由於二氧化碳短缺滅絕？

再過幾十億年，我們的太陽將膨脹成一個紅巨星，並可能在這個過程中吞噬地球。在假設人類仍在地球上的這一點上，我們能看到這種情況發生嗎？還是一個瞬間的過程？

首先這是一個緩慢的過程，其次遺憾的是，我們不會看到它。因為6億年後，人類將大概率滅絕，不是因為大氣中二氧化碳過量，而是因為二氧化碳短缺。是的，你沒看錯，這是為什麼呢？

太陽的「死亡」

我們知道太陽正處於壯年時期，因此太陽的亮度將穩步增加，這會導致到達地球的太陽輻射量增加，進一步導致矽酸鹽礦物風化速度加快，從而導致大氣中二氧化碳含量的降低。從現在起大約6億年後，二氧化碳水平將低於樹木維持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，使它們能夠在二氧化碳濃度低至百萬分之十的情況下存活下來。然而，長期趨勢是植物生命的完全消亡。植物的滅絕將導致幾乎所有動物的死亡，因為植物是地球食物鏈的基礎。

大約10億年後，太陽的光度將比現在高10%。這將導致大氣變成「潮溼的溫室」，導致海洋蒸發失控。作為一個可能的結果，板塊構造將結束，並伴隨著整個碳循環。

在這一事件之後，大約在20-30億年內，地球的磁力發電機可能會停止運轉，導致磁層衰變，並導致外層大氣中揮發物的加速流失。40億年後，地球表面溫度的上升將導致失控的溫室效應，使地表升溫到足以融化它。到那時，地球上所有的生命都將滅絕。

這顆行星最有可能的命運是在大約75億年後被太陽吸收，在這顆恆星進入紅巨星階段並擴展到行星當前軌道之外。隨後地球沿下降軌道向太陽墜落所引起的燒蝕和蒸發，將使地殼和地幔被移除，最多200年後才最終將其摧毀。

當然，太陽毀滅的整個過程在太陽尺度來講，是相當快的。一旦核心氫耗盡，太陽將需要大約500萬年的時間來吞噬太陽系內部。水星和金星幾乎肯定會成為第一波和太陽融合的行星。專家們對擴張是否會到達地球軌道，以及即使到達地球軌道是否會被推得更遠，專家們意見不一。但在我們的時間尺度上，這將是非常緩慢的。太陽不會在一個突然的日子裡突然膨脹。

但在紅巨星階段發生之前，地球將很難居住。由於太陽核心聚變率的增加，太陽的能量輸出預計每一億年增加1%左右。在未來10億年內，太陽能的輸出量將足夠高，足以將地球徹底變成金星般的地獄景觀。如果我們的後代還在，他們將在紅巨人階段開始之前尋找新的居住地。

太陽的「新生」

當然，太陽不會真正意義上的「死亡」，它只是變成了紅巨星，然後變成白矮星，所以未來人類所要做的就是發明技術調整地球的軌道，因為在紅巨星階段的最大膨脹期，太陽的亮度（即它的總熱功率輸出）將比今天高出大約2700倍（大約10^30瓦）。由於在離太陽一定距離處，每個區域所接收到的能量與該距離的平方成反比，這意味著地球離太陽的距離大約略超出目前冥王星的軌道，才能接收到與今天相同的能量。

在紅巨星階段之後，太陽最終將變成白矮星，這是一種一種密度極高的恆星遺蹟，其大小大約相當於地球，質量約為目前太陽的0.6倍，表面溫度最初超過5萬開爾文——比今天高10倍。以今天太陽的1/100為半徑，它的表面積將是今天的1/10000。由於地表溫度是今天的10倍，白矮星表面每平方米的輻射能量輸出將比今天高出約10^4=10000倍-正好抵消了縮小的表面積。因此，這顆行星的總輸出功率將與今天的太陽大致相同，這意味著地球如果還存活，那麼位於原來的軌道仍然不至於被滅絕。但是由於這個新太陽的表面溫度會很高，它的光線會大量地轉移到藍色/紫外線光譜中，從地球上看，白矮星將是一個非常明亮的、白色/藍色的點光源，它可能會在一秒鐘內將任何人直視它的視網膜燒成灰燼。

不過白矮星不再產生任何熱能，它只是將生命早期儲存在其中的所有能量輻射出去。所以它會很快開始冷卻，並且呈指數級。它需要比當前宇宙年齡更長的時間才能冷卻到室溫或更低的溫度，但即使在這之前很久，它也會逐漸冷卻下來，因此地球的軌道必須越來越小，才能仍然接收到同樣的熱能。二植物將面臨與紅巨星階段相反的問題：它們現在必須找到一種從藍光和紫外線中獲取能量的方法。那些曬傷和皮膚癌的嚴重程度將是原來的10倍。

當然，這一切我們幾乎不會親眼看見，實在太遙遠了！