Trong khoảng 5 tỷ năm nữa, Mặt Trời sẽ cạn kiệt nhiên liệu hydro và bước vào một giai đoạn biến đổi dữ dội. Lúc đó, lõi của ngôi sao trung tâm hệ Mặt Trời sẽ sụp đổ, trong khi lớp vỏ ngoài phình to một cách khủng khiếp, biến nó thành một người khổng lồ đỏ khổng lồ.
Quá trình biến đổi này sẽ có tác động nghiêm trọng đến các hành tinh trong hệ Mặt Trời. Sao Thủy và Sao Kim sẽ bị Mặt Trời nuốt chửng do quỹ đạo của chúng quá gần với ngôi sao trung tâm. Số phận của Trái Đất vẫn còn bỏ ngỏ, nhưng nhiều khả năng hành tinh của chúng ta cũng sẽ bị hút vào và thiêu rụi trong biển lửa của Mặt Trời.
Sau giai đoạn người khổng lồ đỏ, khoảng 1 tỷ năm sau, Mặt Trời sẽ trút bỏ lớp vỏ ngoài và co lại thành một vật thể chỉ lớn bằng Trái Đất nhưng có mật độ vật chất cực kỳ cao, trở thành một sao lùn trắng. Lúc này, hệ Mặt Trời sẽ trở thành một nơi băng giá, hoang tàn và chìm trong bóng tối vĩnh cửu.
Mặc dù vậy, về mặt kỹ thuật, hệ Mặt Trời vẫn chưa chết hẳn. Các hành tinh khổng lồ như Sao Mộc hay Sao Thổ vẫn sẽ tiếp tục quay quanh xác chết của Mặt Trời trong một vũ điệu cô độc kéo dài hàng tỷ năm.
Trong thời gian dài không tưởng tiếp theo, sự cân bằng hấp dẫn của hệ Mặt Trời sẽ bị phá vỡ. Các hành tinh có thể va chạm vào nhau, bị một ngôi sao lang thang xé toạc, hoặc bị văng ra khỏi hệ Mặt Trời mãi mãi. Cuối cùng, có lẽ sau hàng triệu tỷ năm, sẽ không còn gì sót lại từ hệ Mặt Trời mà chúng ta từng biết.
Các nhà khoa học vẫn tiếp tục nghiên cứu và khám phá những bí mật của vũ trụ, bao gồm cả số phận của hệ Mặt Trời trong tương lai xa xôi. Tuy nhiên, một điều chắc chắn là sự thay đổi và biến đổi là một phần tự nhiên của cuộc sống trong vũ trụ, và hệ Mặt Trời của chúng ta cũng không ngoại lệ.
Một số nhà khoa học đã nghiên cứu về số phận của Trái Đất và hệ Mặt Trời trong tương lai, và dự đoán rằng sẽ có nhiều thay đổi lớn xảy ra. Một số tổ chức không gian cũng đã thực hiện các nghiên cứu về chủ đề này.
