Trong đó, phản ứng tổng hợp hạt nhân của hydro cho phép nó bức xạ năng lượng và cung cấp đủ áp lực để giữ cho Mặt trời không bị sụp đổ bởi khối lượng của nó. Tuy nhiên, các nhà khoa học dự đoán, "dãy chính" sẽ kết thúc khoảng 5 tỷ năm tới.
Paola Testa - nhà vật lý thiên văn tại Trung tâm Vật lý thiên văn - đơn vị hợp tác giữa Đài quan sát vật lý thiên văn Smithsonian và Đài quan sát Đại học Harvard, cho biết: "Mặt trời chưa đầy 5 tỷ năm tuổi. Đó là một loại ngôi sao tuổi trung niên, theo nghĩa là tuổi thọ của nó sẽ vào khoảng 10 tỷ năm hoặc lâu hơn".
Sau khi Mặt trời đốt cháy phần lớn hydro trong lõi, nó sẽ chuyển sang giai đoạn tiếp theo và trở thành một sao khổng lồ đỏ. Theo NASA, vào thời điểm khoảng 5 tỷ năm tới, Mặt trời sẽ ngừng tạo nhiệt thông qua phản ứng tổng hợp hạt nhân. Đồng thời, lõi Mặt trời sẽ trở nên không ổn định và co lại.
Trong khi đó, phần bên ngoài của Mặt trời vẫn chứa hydro và sẽ nở ra, phát sáng màu đỏ khi nó nguội đi. Quá trình này sẽ dần "nuốt chửng" các hành tinh lân cận của Mặt trời, sao Thủy và sao Kim. Đồng thời, cuốn theo các luồng gió Mặt trời, phá hủy từ trường của Trái đất.
Theo một nghiên cứu năm 2014 được công bố trên Geophysical Research Letters, hiện tượng này được dự đoán sẽ làm bốc hơi các đại dương của Trái đất trong 1 tỷ đến 1,5 tỷ năm. Theo một nghiên cứu vào năm 2008 được công bố trên của Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, trong vòng vài triệu năm sau khi nở ra, có khả năng, Mặt trời cũng sẽ tiêu thụ đá của Trái đất.
Sau đó, trước khi sụp đổ, Mặt trời sẽ hợp nhất helium còn sót lại từ phản ứng tổng hợp hydro thành carbon và oxy. Đồng thời, để lại một tinh vân hành tinh có kích thước bằng Trái đất, được gọi là sao lùn trắng. Nhà vật lý thiên văn Testa cho biết, tinh vân này sẽ chỉ có thể được nhìn thấy trong khoảng 10.000 năm.
Trong tương lai xa, hấp dẫn từ các ngôi sao băng sẽ từ từ tước mất các hành tinh của Mặt Trời. Một số sẽ bị hủy diệt, số khác sẽ tách ra đi vào không gian liên sao. Cuối cùng, trong một quá trình hàng chục tỷ năm, có thể Mặt trời sẽ không còn thiên thể ban đầu nào quay quanh nó.
Các nhà khoa học cho biết, cần tìm hiểu cách Mặt trời phát ra năng lượng. Theo nhà nghiên cứu Testa, nhiều ngành khoa học còn tương đối mới.
Bởi, một phần không thể thiếu trong việc hiểu được cách hoạt động của một ngôi sao đến từ việc hiểu các phản ứng hạt nhân và phản ứng tổng hợp, như pháo sáng Mặt trời, ở các lớp ngoài của khí quyển Mặt trời.
"Trước những năm 1930, một trong những ý tưởng chính về cách các ngôi sao hoạt động là năng lượng chỉ đến từ năng lượng hấp dẫn", nhà vật lý thiên văn Paola Testa chia sẻ.
Một khi các nhà thiên văn và vật lý thiên văn hiểu rõ hơn về phản ứng tổng hợp, họ có thể đưa ra các mô hình hoàn chỉnh. Đồng thời, đưa ra dữ liệu phát xạ quan sát được từ một số ngôi sao, cũng như sự sống của những ngôi sao đó.
"Bằng cách tổng hợp những thông tin khác nhau từ nhiều ngôi sao khác nhau, các nhà thiên văn và vật lý thiên văn có thể xây dựng một mô hình về cách các ngôi sao tiến hóa. Điều này cho chúng ta một phỏng đoán khá chính xác về tuổi của Mặt trời", nhà vật lý thiên văn Testa cho biết.
