Солнце состоит в основном из атомов водорода. Когда два атома сливаются вместе, они формируют атом гелия. Атом гелия весит немного меньше, чем 2 атома водорода, недостающая же масса преобразуется в энергию, которая излучается в окружающее пространство как солнечный свет.
Солнце. Фото NASA
Наше Солнце синтезирует водород в гелий на протяжении последних 5 млрд. лет. Астрономы предсказывают, что оно будет делать то же следующие 5 млрд. лет, пока не кончится весь водород.
Как только выработается весь водород, гелиевое ядро в центре Солнца начнёт сжиматься, разогреваясь и уплотняясь, пока внезапно не начнётся вторая ядерная реакция по превращению гелия в углерод и кислород. В то же время весь избыток энергии вытолкнет внешние слои Солнца так, что оно увеличит свои размеры в 250 раз, став красным гигантом.
Существует два варианта развития события.
1 Солнце расширится настолько, что попросту поглотит Землю.
2 Солнце не поглотит Землю, но сделает жизнь на ней невозможной. Океаны выкипят, а поверхность Земли станет настолько горячей, что сможет превращать камень в расплавленную магму.
Постепенно весь гелий на Солнце выгорит, так же как и водород. Солнце сожмётся ещё раз, но уже не сможет начать новую ядерную реакцию. Впоследствии оно выдохнет свой внешний слой в космос как планетарную туманность, оставив ядро горячего углерода и кислорода постепенно охлаждаться в космосе.
Солнце превратится в белого карлика. Несмотря на то, что он очень горячий, он также очень мал. Поэтому света и тепла, даваемого такой звездой, будет гораздо меньше, чем раньше. Все планеты, спасшиеся во время фазы красного гиганта, будут подвергнуты глобальному замерзанию, поскольку температуры упадут намного ниже точки замерзания.