На вопрос, сколько Солнцу лет и как шла и будет продолжаться его эволюция, ответ можно получить, основываясь на наблюдениях других небесных светил. В окружающей нас Вселенной есть миллионы примеров звёзд на разных стадиях эволюции. Поэтому к настоящему моменту сформировалось довольно чёткое представление о том, как образуется звезда, как она живёт и как умирает.

Солнце образовалось приблизительно 4,5-4,6 млрд лет назад. Образование его началось с момента, когда разряженное молекулярное облако звёздного газа, преимущественно водорода, начало сжиматься под действием гравитационных сил. Из-за сжатия газ начал разогреваться, температура поднялась до уровня, при котором начали проходить различные ядерные реакции. В самом центре температура поднялась до такого уровня, что обусловила очень высокое давление, которое смогло противостоять гравитационным силам сжатия. Начался длительный процесс выгорания водорода, то есть превращения его путём термоядерных реакций в гелий, который протекает и в настоящее время. Данный процесс является наиболее длительным – около 10 млрд лет. Благодаря ему Солнце сохраняет постоянные размеры.

Будущее Солнца

На настоящий момент Солнце находится примерно в середине своего жизненного цикла. По мере выгорания водорода его температура и светимость будут повышаться, что повлечёт за собой увеличение температуры Земли. Через миллиард лет из-за повышения солнечной активности вода уже не сможет существовать на нашей планете в жидком состоянии. По мере увеличения температуры в центре Солнца имеющийся там водород будет выгорать с увеличивающейся интенсивностью. Последует расширение внешних солнечных границ.

По мере того, как запасы водорода будут иссякать, будут постепенно затухать термоядерные реакции. Без них станет понижаться внутреннее давление, и, как следствие, Солнце снова начнёт уменьшаться в размерах за счёт собственных гравитационных сил. Сжатие также будет проходить с увеличением температуры, однако в силу того, что значения внутренней температуры уже и так довольно высоки, произойдёт ещё более сильное её увеличение, вследствие чего начнутся новые термоядерные реакции с участием гелия. Ядра гелия будут сталкиваться друг с другом, образуя ядро бериллия. Большая часть этого химического элемента распадётся до предыдущего состояния, однако ядра оставшейся части будут продолжать сталкиваться с ядрами гелия, образуя ядра углерода и высвобождая энергию.

Новые термоядерные реакции станут причиной сильного расширения и превращения Солнца в звезду типа красного гиганта. Через некоторое время в гиганте установится новое равновесие, и в центре его образуется изотермическое ядро, состоящее в основном из гелия. Размеры гиганта раздуются ещё больше, и произойдёт сбрасывание внешних оболочек, в результате чего останется ядро, или звезда нового типа – белый карлик. Вокруг него останется планетарная туманность – остаточная внешняя оболочка красного гиганта, обогащённая различными химическими элементами. Один из путей дальнейшей эволюции белого карлика – остывание и превращение в чёрный карлик.