本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定代表《大眾科學》的觀點
天文學家經常談論我們太陽的未來以及它將如何可能帶來地球的終結。具體來說：像所有氫聚變恆星一樣，太陽隨著時間的推移逐漸變亮，因為它將核心中越來越多的氫轉化為氦（改變自身的成分，從而改變中心溫度）。但它最終也會到達一個臨界點，屆時中心氫耗盡，核心收縮，恆星的其餘部分做出反應。在所謂的紅巨星分支（RGB）階段，太陽的外層包層將開始膨脹——如果它沒有損失太多物質，半徑將在不到1億年的時間內增長100多倍。
到那時，水星和金星就要說再見了（即使它們的軌道由於恆星質量損失而膨脹，正如我在下面談到的那樣）。但最終太陽會再次收縮。這種情況發生在它的氦核開始聚變時，再次改變了恆星中的平衡和能量流動。之後，正如核心氫耗盡一樣，核心中的氦也將耗盡——導致外層包層的新一輪膨脹。這一次太陽變得更大。作為一個漸近巨星分支（AGB）天體，它的半徑可能會增加到接近目前太陽尺寸的近千倍。現在地球和火星很有可能被吞噬。
然而，在這些階段中，還有其他事情在發生。能量仍然由核心周圍殼層區域的聚變產生，事實上太陽將損失相當多的質量——實際上是在增強的太陽風中吹走物質。這可能會減弱它作為RGB星和AGB星所達到的物理直徑，但幅度不會太大。但這可能足以拯救地球和火星。因為隨著太陽質量的減少，行星的軌道實際上會膨脹，以保持角動量守恆。
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我們行星系統的另一個關鍵因素是，恆星的表面積越大，其光度就越大——它可以作為電磁輻射釋放出的總功率。當太陽進入其RGB和AGB階段時，其光度可以增長到目前值的數千倍甚至數千倍。
我們可以計算出這可能會對系統中其他天體的標稱溫度產生什麼影響。底線是，它們的溫度應該大致像太陽光度的四次方根一樣增加。這意味著它們的溫度將升高2倍到7或8倍，具體取決於恆星的輸出。第一輪加熱將在RGB恆星階段到來。然後它會再次變冷，直到AGB階段開始，之後它將達到第二次，也是最終的峰值。
為了好玩，我們可以看看這對冰冷、化學成分豐富的物體（如木衛二、土衛六和古老的冥王星）意味著什麼。要問的問題是——誰是最後一個？在我們太陽系最熟悉的軌道範圍內，哪個是最後一個潛在的可居住天體？
今天，冰冷的衛星木衛二的赤道表面溫度約為110開爾文（-163攝氏度）。這意味著，當太陽達到其AGB階段的末期時，甚至可能在早期的RGB階段，它的溫度可能會高達770開爾文（497攝氏度）以上。當然，會有一些中間時期，情況可能會更溫和，但隨著恆星時鐘的滴答作響，木衛二將變得非常熱。
更遠處是土衛六，這是一個擁有大量凍結水和富含碳氫化合物的表面環境的地方——如果說有什麼地方會因熱浪而變得真正有趣，那就是土衛六。如果土衛六今天的表面溫度約為94開爾文（-179攝氏度），那麼它肯定會升溫到溫帶狀態。但與木衛二一樣，當太陽達到其最大光度時，我們預計土衛六的溫度也會高達約680開爾文（407攝氏度）。那可不太舒服。
冥王星的情況略有不同。在今天的太陽系中，冥王星表面覆蓋著冰凍的一切物質：固態水、固態一氧化碳、固態氮、固態甲烷，所有這些都處於寒冷的43開爾文（-230攝氏度）。但是，當太陽達到峰值光度（在其RGB和AGB階段期間）時，冥王星可能會升溫到可接受的宜居溫度300開爾文（27攝氏度）。在達到峰值的過程中，它可能會在水的冰點和沸點之間度過數百萬年的時間（假設有濃厚的大氣層）。
當然，當一個冰凍的物體被加熱時，它會向太空真空失去大量昇華的物質。水、一氧化碳等等會直接流失。然而，即使像冥王星這樣低的引力表面加速度（約為地球的1/12）也會導致一些大氣層的積聚。大氣層有利於鼓勵更多的大氣層；因為它使分子更難從表面到達太空。換句話說，冥王星可能會形成更厚的包層，並可能出現更溫和的條件。
所有這些新發現的狀態都將是短暫的。冥王星最多隻有幾十萬年，或者可能是一百萬或兩百萬年的時間來沐浴在成為太陽系最後一個宜居世界的榮耀之中。在那之後，它也將回到宇宙永恆的寒冷之中。