太阳与地球的遥远未来再探

基于使用经过充分测试的演化代码计算的恒星模型，我们重新探讨了太阳及太阳系的遥远未来。对于太阳巨星阶段，详细考虑了冷风（但非尘埃驱动）造成的质量损失。使用 Schroder & Cuntz (2005, 2007) 新的且校准良好的质量损失公式，我们发现太阳作为红巨星分支 (RGB) 巨星损失的质量 (0.332 M$_{\odot}$，距今 75.9 亿年) 可能使地球轨道显著扩张，其扩张程度与剩余太阳质量成反比。根据这些太阳演化模型，地球与太阳冷巨星光球层的最近相遇将发生在 RGB 顶端阶段。在这一关键时期，针对演化模型的每个时间步，我们考虑了地球因与巨星太阳的潮汐相互作用以及在低色球层中的动力学阻力而遭受的轨道角动量损失。我们发现，尽管太阳质量损失有正面效应，地球仍无法避免被吞噬。为了在太阳 RGB 顶端阶段幸存，任何假想行星当前的最小轨道半径需约为 1.15 AU。此外，我们的包含详细质量损失描述的太阳演化模型预测，生成的渐近巨星分支 (AGB) 顶端巨星将无法达到其 RGB 顶端的尺寸。主要原因是太阳在 RGB 阶段已经损失了更多的质量。因此，AGB 顶端的光度将不足以驱动最终的尘埃驱动超星风，也就不会形成常规的太阳行星状星云 (PN)。但最后一次热脉冲可能会产生一个类似于但远小于奇特行星状星云 IC 2149 的星周 (CS) 壳层，估计其总星周壳层质量仅为太阳质量的百分之几。