학자들은 약 50억년 안에 태양이 수명을 다할 것으로 예상한다고 합니다.
당장 10억년 후에는, 태양은 지구의 바다를 끓게 만들 수 있을 만큼 뜨거워 질 것으로 예상 됩니다.
지금으로부터 몇 십 억년 후, 태양은 지구를 뒤덮을 정도의 거대한 적색 거성(red giant)으로 뒤바뀝니다.
태양은 현재 '주계열성(main sequence)' 적색 왜성으로 분류되는데요.
적색 왜성은 내부 수소를 핵융합 반응을 통해 헬륨으로 바꿈으로써 나오는 에너지를 빛의 형태로 내뿜습니다.
적색 왜성의 내부는 전체적으로 대류층만 있기 때문에 핵융합 과정에서 헬륨이나 기타 무거운 원소가 중심핵에 축적되지 못합니다.
따라서 상대적으로 수소 핵융합이 늦습니다.
덕분에 적색 왜성의 수명은 질량이 큰 별들보다 훨씬 길게 됩니다.
적색 왜성의 질량이 작을 경우 17조 5000억년까지 버틸 수 있다고 합니다.
이렇게 태양이 더 많은 수소를 태우기 시작하자마자 태양은 적색 거성(red giant)이 됩니다.
적색 거성으로 완전히 거듭난 태양은 팽창하게 되기 시작합니다.
태양의 표면은 현재 화성 궤도가 있는 곳까지 도달하게 될 것으로 예상됩니다.
지구의 궤도가 약간 바깥쪽으로 확장될 수도 있겠지만 아마도 태양 표면으로 끌려들어갈 가능성이 높아 보입니다.
하지만 이러한 과정이 진행되기 전에 지구는 더 큰 문제에 부딪힐 겁니다.
태양이 수소를 모두 소진하기도 전에 태양은 이미 지금의 모습과는 매우 다르게 변화하게 됩니다.
태양은 수소를 소진하는 10억 년마다 밝기를 약 10%씩 높여왔습니다.
즉, 그 결과 지구가 뜨거워지며 표면의 모든 물은 증발하기 시작하게 됩니다.
이렇게 되면 지구의 물이 모두 증발되고 태양의 중심부에서 수소를 태우는 것을 멈추게 될 때쯤, 오히려 화성은 거주 가능한 지역에 있게 될 겁니다.
태양은 60억년 후 태양은 백색 왜성(white dwarf)으로 최후를 맞이할 겁니다.
백색 왜성은 작고, 밀도가 높은 별의 잔해로 남아있는 열을 이용해 빛을 냅니다.
이 과정은 태양에서 연료가 떨어지기 시작하는, 지금으로부터 약 50억년 후에 시작될 겁니다.
적색 거성에서 백색왜성으로 붕괴하기 까지는 약 10억년이 걸린다고 합니다.
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