太阳变成白矮星时将拥有多少质量？

在40亿年中，当我们的太阳释放所有外气层并变成白矮星时，白矮星与今天的太阳相比将有多少质量？

行星仍会以同样的方式绕轨道运行，还是质量降低会导致行星的轨迹发生变化，从而最终离开太阳系？

简短答案：

在成为白矮星的过程中，太阳将失去其质量的一半。这种质量损失的大部分将发生在生命的最后几百万年，即渐近巨人分支（AGB）阶段。同时，围绕太阳的地球轨道半径将增长两倍（外行星也是如此）。不幸的是，对于地球而言，太阳的半径也将达到约2 au，因此将被烘烤。

地球和外层行星的结合能降低，偏心率增加，可能会导致动力学不稳定，从而导致行星喷出。这在很大程度上取决于后期重质量损失的精确时间依赖性以及当时行星的对准或其他情况。

长答案：

质量小于约8太阳质量的恒星将以白矮星的形式终止其寿命，该时间尺度随着其主要序列初始质量的减小而增加。形成的白矮星的质量低于其祖先主序恒星，因为恒星的大部分初始质量是通过恒星风（尤其是在热脉动渐近巨型分支相期间）和行星状星云的最终喷射而损失的。因此，白矮星质量的当前分布在和之间达到峰值，并且分散为，反映了的所有主序星的最终状态。$0.6$$0.7 M_{\odot}$$\sim 0.2 M_{\odot}$$0.9 <M/M_{\odot}<8 M_{\odot}$，它们在我们银河的一生中都有时间进化和死亡。

关于初始主序质量与最终白矮星质量之间关系的最可靠信息（初始终质量关系或IFMR）来自于测量已知年龄星团中白矮星的属性。光谱法导致对白矮星的质量估计。根据星团年龄和白矮星冷却年龄之间的差值，通过计算主序列加上巨型分支寿命来估算初始质量。然后，恒星模型会告诉我们主序列加上巨型生命周期与初始主序列质量之间的关系，从而得出IFMR。

下面显示了Kalirai（2013）的最新汇编。这表明，像太阳这样的恒星诞生时的初始质量为（或者，由于太阳已经失去了一些质量，所以可能再增加一个或两个百分点），从而以白矮星结束了生命。也就是说，在恒星风和（可能）行星状星云喷出时，太阳应损失其初始质量的大约50％。$1M_{\odot}$$M = 0.53 \pm 0.03\ M_{\odot}$

Adams等人给出了当中心恒星以时间依赖的方式失去质量时太阳系发生什么的综合处理。（2013）。最简单的情况是最初的圆形轨道，其中质量损失发生的时间尺度比轨道周期长得多。随着质量损失的进行，重力势能增加（正负变小），因此总轨道能增加，轨道变宽。粗略地讲，是一个常数，其中是轨道半径，这是角动量守恒的简单结果：因此地球最终将进入2 au轨道。$aM$$a$

但是，如果在初始轨道中存在非零的离心率，或者在快速质量损失的情况下（例如在AGB阶段结束时发生的离心率），那么事情变得更加不可预测，离心率也越来越大随着质量损失的进行。考虑到整个（演化的）太阳系的动力学稳定性，这会产生连锁反应，并可能导致行星喷出。质量损失越快，得到的东西就越不可预测。

可以使用来计算AGB星的半径。AGB分支顶端的星的光度为和，导致半径可能为 au。因此，很有可能除非地球被弹出或因某种动态不稳定性而显着改变其轨道，就像内部行星一样，它最终将被AGB恒星的外层包裹并向内螺旋形旋转。$L = 4\pi R^2 \sigma T_{eff}^{4}$$\sim 10^{4} L_{\odot}$$T_{eff} \simeq 2500\ K$$\sim 2$

即使它能勉强逃脱这一眼前的命运，潮汐消散也很可能会迅速将能量从轨道中提取出来，而地球将螺旋形地朝着巨大的太阳的外壳……以同样的结果。

简单地说，太阳肯定会损失至少其质量的四分之一。这是因为太阳的大部分质量都集中在其核心上。由于白矮星只是恒星的残余核心。。。哦，在太阳变成白矮星之前，它经历了“红色巨人”阶段，在那里成长到大约火星轨道的大小。所有行星将燃烧或停止轨道运行，并且当太阳的新星出现时它们将不复存在。美好的结局 。。。