太阳的年龄大约已经46亿岁了，估计还有50多亿年的寿命就将耗尽其核心的氢（聚变为氦），核心将无法支撑来自太阳自身的重力，开始收缩。在这个收缩过程中，氢元素与氦元素一起收缩，这样就加快了核聚变反应的速度，产生了更多的能量（可以达到目前的成千上万倍）。正如炸弹内部的能量释放会带来外壳的迸裂，这颗“太阳炸弹”内部能量的剧增也会把外层的气体层抛向外围，体积猛烈膨胀。太阳晚年的演化中会经历多次这样的“脉动”现象，连地球轨道也会被膨胀后的太阳所吞噬。
由于外壳的膨胀，从宇宙空间看起来，太阳的体积变大了，温度却下降了，从主序星变成了红巨星。在太阳中心，氦元素为主的核心继续收缩，温度升高，能量却无法释放，积聚的能量会出现“氦闪”，即在很短的时间内将大部分氦聚变为碳，并向外层猛烈地释放能量，使恒星突然变亮，外层也继续膨胀。在红巨星的演化过程中，会出现多次的氦闪，最后，外层的气体包层扩散为行星状星云，而太阳内核成为一颗白矮星。
实际上，对于大多数恒星来说，晚年演化过程中都存在膨胀现象，原理上都是类似的。
此图所示的是已经膨胀到现在直径200倍的太阳。水星和金星已经被吞没，地球则是在差一点就要被吞没的边缘，岌岌可危。
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