太陽是位於太陽系中心的恆星。它是一個近乎完美的熱電漿理想球體，透過其核心的核融合反應加熱到白熾。太陽主要以可見光、紫外線和紅外線的形式輻射能量，是地球上生命最重要的能量來源。 太陽的半徑大約是 ，或地球半徑的 109 倍。它的質量大約是地球的 330000 倍，約佔太陽系總質量的 9986。太陽的質量大約四分之三由氫（〜73）組成；其餘的主要是氦（〜25），包括氧、碳、氖和鐵等重元素，其數量要少得多。 太陽是一顆 G 型主序星（G2V）。它的光實際上是白色的，因此非正式地，並不完全準確地稱為黃矮星。它大約形成於 46 億年前，本文中的所有數位都是短刻度，billion 這個詞表示 109，或 1000000000，來自大分子雲區域內物質的引力坍縮。大部分物質聚集在中心，而其餘的則扁平成一個軌道盤面，演化成為太陽系。中心質量變得如此熾熱和密集，以至於它最終在其核心啟動核融合。人們認為幾乎所有的恆星都是透過這個過程形成。 在太陽的核心，每秒鐘將大約 6 億噸氫融合成氦，並在此過程中將 400 萬噸物質轉化為能量。這種能量可能需要 10000 到 170000 年才能逃離核心，是太陽的光和熱的來源。當其核心的氫融合減少到太陽不再處於流體靜力平衡的點時，其核心將經歷密度和溫度的顯著增加，同時其外層膨脹，最終將太陽轉變為紅巨星。據推算，太陽將變得足夠大，可以吞噬水星和金星，並使地球無法居住。但這大約是五十億年後的狀況。在這之後，它將脫落其外層，裸露出核心，成為一種被稱為白矮星的緻密恆星。雖然不再透過核融合產生能量，但仍會發光並散發出先前殘餘的熱量。 自史前時代以來，太陽對地球的巨大影響就已得到認可。太陽被某些文化視為神。地球的自轉及其圍繞太陽的軌道是一些太陽曆的基礎。今天使用的主要日曆是公曆，它將基於 16 世紀觀察到的太陽運動作為實際運動的標準來解釋。 詞源 中文 「太」即「大」。陽，高、明也。 歐洲語言 英語單詞 sun 是從古英語發展而來的。其他日爾曼語族中也出現了同源詞，包括西弗里斯蘭語（West Frisian，）、荷蘭語、低地德語、標準德語、巴伐利亞語（Bavarian，）、古諾斯語（Old Norse，）和哥德語（Gothict，）。所有這些詞都源於原始日耳曼語 Vladimir Orel 2003 A Handbook of Germanic Etymology Brill。這最終與印歐語系家族其它分支中的 太陽 一詞有關，儘管在大多數情況下會找到帶有 l 的主格詞幹，而不是 n 中的屬詞幹，例如在拉丁語，古希臘語 ，Welsh 和捷克語 ，以及（with l r）梵語 和波斯語。事實上，l 詞幹在原始日耳曼語中也倖存下來，如，它產生了哥特語（與一起）和古挪威語平淡無奇的（與詩歌一起），並透過它產生了現代斯堪的納維亞語言中的 sun 一詞：瑞典語和丹麥語 ，冰島語 等等。 英語中太陽（Sun）的主要形容詞是 sunny，表示陽光，在技術環境中，solar，源自拉丁語，後者在 solar day（太陽日）、solar eclipse （日食）和 Solar System（太陽系，有時是 Sol system）等術語中存在。來自希臘語的罕見形容詞 heliac。在英語中，希臘語和拉丁語單詞 Helios和 Sol 出現在詩歌中，作為太陽的化身，而在科幻小說中，「Sol」可能被用作太陽的名稱，已與其它的恆星區別。帶有小寫「s」的術語 sol 被行星天文學家用於另一顆其它行星（如火星）上的太陽日持續時間。 英語 工作日名稱 Sunday 源自古英語 suns day，為拉丁短語，本身是古希臘語的翻譯太陽之日 。太陽的天文符號是一個帶中心點的圓圈，。它用於 M（太陽質量），R（太陽半徑）和 L（太陽光度）。 一般性質 太陽是一顆 G 型主序星，約佔太陽系質量的 9986。太陽的絕對星等為 483，估計比銀河系中約 85 的恆星亮，其中大部分是紅矮星。太陽是第一星族星，或富含重元素的恆星。太陽的形成可能是由附近一顆或多顆超新星的衝擊波引發的。這是由太陽系中高豐度的重元素提出的，如金和鈾；相對於重元素貧乏的恆星，即所謂的第二星族星。重元素最有可能是由超新星期間的吸熱核反應產生的，或者是由大質量的第二代恆星內的核轉換透過中子吸收產生的。 太陽是迄今為止地球天空中最明亮的天體，視星等為2674。這比下一顆最亮的恆星，視星等為 146 的天狼星亮約 130 億倍。 1 天文單位（大約 150000000 公里；93000000 英里）被定義為太陽中心到地球中心的平均距離，儘管隨著地球從 1 月 3 日左右的近日點移動到 7 月 4 日左右的遠日點，距離會發生變化（約 250 萬公里或 155 萬英里）。距離可以在 147098074 公里（近日點）和 152097701 公里（遠日點）之間變化，極值可以從 147083346 公里到 152112126 公里。光從離開太陽表面到地球表面的平均光程距離約為 8 分 20 秒。這種陽光的能量幾乎支援所有的生命，海底熱液群落生活在海底深處，無法獲得陽光。細菌透過化能合成將含硫化合物作為能源。，在地球上透過光合作用，並驅動氣候和天氣。 太陽沒有明確的邊界，但其密度隨著光球上方高度的增加而呈指數級下降。 為了量測的目的，太陽的半徑被認為是從其中心到光球邊緣的距離，光球是太陽的明顯可見表面。按照這個尺度，太陽是一個近乎完美的球體，扁率估計為百萬分之九，這意味著它的極徑與赤道直徑僅相差。行星的潮汐效應很弱，對太陽的形狀沒有顯著影響。太陽在赤道的自轉速度比在兩極的自轉速度快。這種差異自轉是由熱傳輸引起的對流運動和太陽自轉引起的柯里奧利力造成的。在恆星定義的參考系中，赤道的自轉週期約為 256 天，兩極的自轉週期約為 335 天。從地球繞太陽的公轉來看，太陽在赤道的「視自轉週期」約為 28 天。從北極上方的有利位置看，太陽繞其自轉軸逆時針旋轉。 組成 太陽主要由氫和氦這兩種化學元素組成。在太陽生命的這個時候，它們在 太陽光球分別佔質量的 749 和 238。所有較重的元素，在天文學中被稱為「金屬」，佔不到質量 2，其中氧（約佔太陽質量的 1）、碳（03）、氖（02）和鐵（02）最為豐富 。 在太陽研究中，更常見的是用 dex 表示每種元素的豐度，這是一個縮放的對數單位。A（e） 12log10（nenH），其中「e」是所討論的元素，nH 是 1012 個氫原子。根據定義，氫的豐度為 12，氦的豐度在大約 103 到 105 之間變化，這取決於太陽週期的相位，碳是 847，氖是 829，氧是 769 和鐵是 762。 太陽最初的化學成分是從形成它的星際介質中繼承下來的。最初，它含有大約 711 的氫、274 的氦和 15 的重元素。太陽中的氫和大部分氦在宇宙的前 20 分鐘由太初核合成產生，而較重的元素在太陽形成之前是由前幾代恆星產生，並在恆星生命的最後階段和超新星等事件中擴散到星際介質中。 自太陽形成以來，主要的融合過程包括將氫融合為氦。在過去的 46 億年裡，氦的數量及其在太陽內的位置逐漸發生了變化。在核心內，由於融合，氦的比例從約 24 增加到約 60，一些氦和重元素由於引力從光球層向太陽中心沉降。較重元素的比例保持不變。熱量透過輻射而不是對流從太陽核心向外傳遞（見輻射層），因此融合產物不會因熱量向外抬起；它們留在核心漸漸地，氦的核心已經開始形成，但無法融合，這是因為現時太陽的核心不夠熱或密度不足以融合氦。在現時的光球中，氦的含量減少，金屬量僅為原恆星階段（核心核融合開始之前）的 84。未來，氦將繼續在核心中積累，在大約 50 億年後，這種逐漸積累最終將導致太陽離開主序帶並成為紅巨星 Iben I Jnr 1965 Stellar Evolution II The Evolution of a 3 M_sun Star from the Main Sequence Through Core Helium Burning Astrophysical Journal vol 142 p 1447。 光球的化學成分通常被認為是原始太陽系成分的代表 。上述太陽重元素豐度通常是透過使用太陽光球的光譜學和量測從未被加熱到融化溫度的隕石中的豐度來量測的。這些隕石被認為保留了原恆星太陽的成分，因此不受重元素沉降的影響。這兩種方法得到的結果通常很一致。 結構和核融合 核心 太陽的太陽核心從中心延伸到太陽半徑的 2025 左右，其密度最高為 （約為水密度的 150 倍）和接近 1570 萬 K 的溫度。相比之下，太陽表面的溫度大約為。最近對 SOHO 任務資料的分析表明，核心的自轉速度比上面的輻射層更快。在太陽生命的大部分時間裡，能量都是透過質子 質子鏈在核心區域進行核融合產生的；這個過程將氫轉化為氦。現時，太陽產生的能量只有 08 來自另一系列被稱為碳氮氧迴圈的融合反應，並且隨著太陽年齡的增長和亮度的提高，預期這一比例還會增加。 核心是太陽中唯一透過核融合產生大量熱能的區域；99 的能量產生於太陽半徑的 24 以內，到了半徑的 30，核融合幾乎完全停止。太陽的其餘部分被這種能量加熱，因為它透過許多連續的層向外轉移，最終到達太陽光球層，在那裡它透過輻射（光子）或平流（大質量粒子）逃逸到太空 。 質子 質子鏈在核心中每秒發生約次，每秒將約 37 個質子轉化為 α 粒子 s（氦核）（在太陽中總共約 89 個自由質子），或約。然而，每個質子（平均）需要大約 90 億年才能使用 PP 鏈相互融合。將四個自由的質子（氫原子核）融合成單個 α 粒子（氦原子核）釋放約 071185 的融合質量轉換為能量，因此，太陽以每秒 426 萬公噸的質量 能量轉換率釋放能量（這需要 6 億公噸的氫），即 3846 佑瓦特，或每秒 9192 百萬噸的 TNT。太陽的大功率輸出主要是由於其核心的巨大尺寸和密度（與地球和地球上的物體相比），每立方米只能產生相當小的功率。太陽內部的理論模型表明，核心中心的最大功率密度或能量產生約為 2765 瓦特秒 立方米 ，這與堆肥內部的功率密度大致相同。 堆芯中的核融合率處於自校正平衡：稍高的核融合率會導致堆芯升溫更多，膨脹會稍微抵消外層的重量，從而降低密度，從而降低核融合率，並校正攝動；而稍低的速率將導致堆芯稍微冷卻和收縮，從而增加密度並增加核融合速率，並再次使其恢復到現時的速率。 輻射層 輻射層是太陽最厚的一層，約佔太陽半徑的 045。從核心外圍到大約 07 太陽半徑，熱輻射是能量傳遞的主要手段。隨著與核心距離的增加，溫度從大約 700 萬 K 下降到 200 萬 K。這個溫度梯度小於絕熱衰減率的值，因此不能驅動對流。這解釋了為什麼透過該區域的能量傳遞是透過輻射而不是熱對流。氫和氦的離子發射光子，這些光子在被其它離子重新吸收之前只傳播很短的距離。在 025 太陽半徑和 07 太陽半徑之間，即輻射區的頂部，密度下降了一百倍（從 20 克 釐米 3 到 02 克 釐米 3）。 差旋層 輻射層和對流層被一個過渡的差旋層分隔開。這是一個在均勻旋轉的輻射層和對流層之間的差異旋轉，兩層在這種情況下的大剪應力（流體），導致連續的水平層相互滑動的效應。現時，人們假設（參見太陽發電機），這一層中的磁發電機會產生太陽的磁場。 對流層 太陽的對流層從 07 太陽半徑（500000 公里）延伸到接近表面附近。在這一層中，太陽電漿的密度或溫度不夠高，無法透過輻射將內部的熱能向外傳遞。相對的，電漿的密度足夠低，可以形成對流，並將太陽的能量向外移動到其表面。在差旋層加熱的物質會吸收熱量並膨脹，從而降低其密度並使其上升。因此，質量的有序運動發展成熱細胞，將大部分熱量向外輸送到上方的太陽光球。一旦物質在光球表面下擴散和輻射冷卻，其密度就會增加，並下沉到對流層的底部，在那裡它再次從輻射區的頂部吸收熱量，對流迴圈就會繼續。在光球層，溫度已降至 5700 K（350 倍），密度僅為 02 gm3（約為海平面空氣密度的 110000，對流區內層的百萬分之一）。 對流區的熱柱在太陽表面形成印記，使其在最小尺度上具有被稱為米粒組織的顆粒狀外觀，在較大尺度上具有超米粒組織的粒狀外觀。太陽外部的湍流對流維持著太陽內部近表面體積上「小規模」的發電機作用。太陽的熱柱是瑞利 貝納德對流，形狀大致為六邊形稜鏡 。 光球 太陽的可見表面，即光球，是太陽對可見光變得不透明的表層。這一層產生的光子透過其上方透明的太陽大氣層逃離太陽，成為太陽輻射，即陽光。不透明度的變化是由於 H離子的數量減少，這些離子很容易吸收可見光。相對的，我們看到的可見光是電子與氫原子反應產生 H離子時產生的 。 光球層厚數十至數百公里，其不透明性略低於地球上的空氣。由於光球的上部比下部更冷，太陽的影像在中心看起來比在太陽盤面的外緣或「邊緣」更亮，這種現象被稱為周邊昏暗。太陽光的光譜近似於黑體在輻射的光譜，中間穿插著來自光球上方一層稀薄的原子吸收線。光球層的粒子密度為〜1023m3（約為海平面單位體積地球大氣層粒子數的 037）。光球沒有完全電離 電離程度約為 3，幾乎所有的氫都以原子形式存在。 在早期對光球光譜的研究中，發現了一些與當時地球上已知的任何化學元素都不能對應的吸收線。1868 年，約瑟夫諾曼洛克耶假設這些吸收線是由一種新元素引起的，他以希臘太陽神 Helios 的名字將其稱為「helium」。二十五年後，氦在地球上被分離出來。 大氣層 太陽的大氣層由四部分組成：光球（正常情況下可見）、色球、過渡區、日冕和太陽圈。在日全食期間，光球被阻擋，使得日冕可見。 溫度極小區 太陽最冷的一層是溫度最低的區域，延伸到光球上方約，溫度約為。太陽的這一部分足夠冷，可以透過吸收光譜檢測到一氧化碳和水等簡單分子的存在 。色球、過渡區和日冕比太陽表面熱得多。原因尚不清楚，但有證據表明阿爾文波可能有足夠的能量來加熱日冕。 色球 在最低溫度層之上是厚約厚，由發射線和吸收線的光譜主導的一層。它稱為「色球」，來自希臘語詞根「chroma」，意思是顏色，因為色球在日全食開始和結束時都是可見的彩色閃光。色球的溫度隨著海拔高度的升高而逐漸升高，頂部附近的最高溫可達。在色球的上部，部分的氦被電離。 過渡區 在色球上方，有一個薄的（約為）過渡區，溫度從色球上部附近的迅速上升到接近的日冕溫度。氦在過渡區的完全電離促進了溫度的升高，這顯著減少了電漿的輻射冷卻。過渡區的出現沒有明確定義的海拔高度。相對的，它在的針狀體和絲狀體等色球特徵周圍形成一種暈（nimbus），並恆定處於混沌運動中。過渡區從地球表面不容易看到，但透過對光譜的極紫外部分敏感的儀器，可以很容易地從太空觀察到。 日冕 日冕是太陽大氣層的下一層。在太陽表面附近的低日冕，其粒子密度約為 1015m3 至 1016m3。日冕和太陽風的平均溫度約為 10000002000000 K；然而，在最熱的地區，溫度為 800000020000000 K。儘管現時還沒有完整的理論來解釋日冕的溫度，但已知至少有一部分熱量來自磁重聯。 日冕是太陽的延伸大氣層，其體積遠大於太陽光球所包圍的體積。從太陽向外進入行星際空間的電漿流是太陽風。 太陽圈 太陽圈是太陽最外層的稀薄大氣層，充滿了太陽風電漿。太陽的最外層被定義為從太陽風的流動變得「超級阿爾文波」的距離開始，也就是說，在這個距離處，流動變得比阿爾文波的速度更快，這個距離在大約 20 個太陽半徑（01AU）處。太陽圈中的湍流和動力不會影響日冕的形狀，因為資訊只能以阿爾文波的速度傳播。太陽風在太陽圈持續地向外行進，將太陽磁場形成為派克螺旋形狀，直到它衝擊到超過遠的太陽圈頂。在 2004 年 12 月，航海家 1 號探測器穿過了一個被認為是太陽圈頂一部分的衝擊鋒。在 2012 末，航海家 1 號記錄到宇宙射線碰撞的顯著增加，和來自太陽風的低能量粒子的急劇下降，這表明探測器已經穿過日球層頂並進入星際介質。事實上，在 2012 年 8 月 25 日，距離太陽約 122 個天文單位的位置上已經做到了這一點。由於太陽的運動，太陽圈有一個日球尾，在它後面伸展。 2021 年 4 月 28 日，美國國家航空暨太空總署的派克太陽探測器在第八次飛越太陽時，在 188 太陽半徑處遇到了特定的磁場和粒子條件，這表明它穿透了，這是將日冕與太陽風分隔開的邊界，定義為日冕電漿的阿爾文速度和大規模太陽風速相等。探測器用 FIELDS 和 SWEAP 儀器量測了太陽風電漿環境。美國國家航空暨太空總署將這一事件描述為「觸及太陽」。在飛越過程中，派克太陽探測器多次進出日冕。這證明瞭阿爾文臨界表面的形狀不是光滑的球，而是有褶皺表面的波峰和波谷。 陽光和微中子 太陽發出的光跨越可見光譜，因此當從太空觀察或當太陽在高空時，它的顏色是白色，CIE 顏色空間指數接近（03，03）。從太空觀察時，各波長的太陽輻射在光譜的綠色部分達到峰值。當太陽在天空中的高度非常低時，大氣散射會使太陽呈現黃色、紅色、橙色或洋紅色，在極少數情況下甚至會使太陽呈綠色或藍色。儘管它是典型的白色（白色的陽光、白色的環境光、月球的白色照明等），但一些文化在心理上認為太陽是黃色的，有些甚至是紅色的； 造成這種情況的原因是文化上的，確切的原因是爭論的主題。 太陽是一顆 G2V 恆星，「G2」表示其表面溫度約為，「V」表示它和大多數恆星一樣是一顆主序恆星。 太陽常數是直接暴露於太陽的陽光下的單位面積上沉積的能量。距離太陽一個天文單位（AU）的距離（即在地球上或附近），太陽常數大約等於 1368Wm2（瓦特 平方米）。地球表面的陽光功率是被大氣層衰減的，因此當太陽接近天頂時，在晴朗的條件下到達地球表面的衰減較小（接近 1000uWm2）。地球大氣層頂部的陽光（按總能量計算）由大約 50 的紅外光、40 的可見光和 10 的紫外光組成。大氣層尤其能過濾掉 70 以上的太陽紫外線，尤其是在較短波長下。 太陽紫外線輻射使地球白天的高層大氣電離，產生導電的電離層。 來自太陽的紫外線具有防腐特性，可用於消毒工具和水。它也會導致曬傷，並具有其他生物效應，如產生維他命 D 和曬黑。它也是皮膚癌的主要原因。紫外線被地球的臭氧層強烈衰減，因此紫外線的數量隨著緯度的變化而變化很大，並在一定程度上導致了許多生物適應，包括地球不同地區人類膚色的變化。 核心的核融合反應最初釋放的高能伽馬射線光子，通常只傳播幾毫米，幾乎立即被輻射區的太陽電漿吸收。再發射發生在一個隨機的方向上，且通常能量略低。透過這種發射和吸收序列，輻射到達太陽表面需要很長時間。據估計，光子旅行的時間在 10000 到 170000 年之間。相比之下，微中子只需 23 秒就可以到達表面，它約佔太陽總能量的 2。由於太陽中的能量傳輸是一個涉及光子與物質處於熱力學平衡的過程，因此太陽中能量傳輸的時間尺度更長，約為 3000000 年。如果太陽核心的能量產生率突然發生變化，這是太陽恢復穩定狀態所需的時間。 微中子也透過核心的核融合反應釋放，但與光子不同，它們很少與物質發生相互作用，因此幾乎所有微中子都能立即逃離太陽。多年來，對太陽產生的微中子數量的量測是比理論預測的要低，只有三分之一的量。2001 年，透過發現微中子振盪的影響，這種差異得到了解決：太陽發射的微中子數量與理論預測的數量相同，但微中子探測器卻缺少，因為微中子在被探測到時已經改變了味道 。 磁活動 太陽表面有一個變化的恆星磁場。它的極場是，而在太陽上被稱為太陽黑子的特徵中，極場通常是，在日珥中則是。磁場隨時間和位置的變化而變化。準週期的 11 年太陽週期是太陽黑子數量和大小增減的最顯著變化。 太陽磁場遠遠超出了太陽本身。導電的太陽風電漿將太陽磁場帶入太空，形成所謂的行星際磁場。在一種被稱為理想磁流體動力學的近似中，電漿粒子只沿著磁力線移動。結果是，向外流動的太陽風將行星際磁場向外拉伸，迫使其形成大致徑向的結構。對於在太陽磁赤道兩側具有相反半球極性的簡單偶極太陽磁場，在太陽風中形成薄的電流片。 在很遠的距離上，太陽的自轉將偶極磁場和相應的電流片扭曲成一種被稱為派克螺旋的阿基米德螺線結構。行星際磁場比太陽磁場的偶極分量強得多。太陽 50400μT 的偶極磁場（在光球）隨著距離的倒數而減小，導致地球距離處的預測磁場為 01 nT。然而，根據太空船的觀測，地球所在位置的行星際場約為 5 nT，大了約一百倍。這種差異是由於太陽周圍電漿中的電流產生磁場造成的。 太陽黑子 太陽黑子是太陽光球上的暗斑，對應於磁場的強度。在磁場中，熱量從太陽內部到表面的對流傳輸受到抑制。結果是，太陽黑子比周圍的光球略冷，所以看起來很暗。在典型的太陽極小期，幾乎看不到太陽黑子，偶爾根本完全看不到；能看見的那些，都出現在太陽高緯度地區。隨著太陽週期向極大期發展，太陽黑子往往在靠近太陽赤道的地方形成；這一現象被稱為史波勒定律。最大的太陽黑子直徑可達數萬公里。 11 年的太陽黑子週期是 22 年巴布科雷頓發電機週期的一半，這對應於太陽磁場之間的振盪能量交換。在太陽極大期時，外部極向偶極磁場接近其發電機週期最小強度，但透過差旋層內的差異自轉產生的內部環形四極場接近其最大強度。在發電機週期的這一點上，對流區內的浮力上升流迫使環形磁場透過光球層出現，產生了成對的太陽黑子，大致排列在東西方向，並具有相反磁極的足跡。太陽黑子對的磁極在每個太陽週期交替出現，這一現象由描述。 在太陽週期的衰退階段，能量從內部環形磁場轉移到外部極向磁場，太陽黑子的數量和大小都會減少。在太陽極小期時，環形場相應地處於最小強度，太陽黑子相對罕見，而極向場處於最大強度。隨著下一個 11 年太陽黑子週期的上升，差異自轉將磁能從極向場轉移回環形場，但其極性與前一個週期相反。這一過程持續進行，在理想化、簡化的場景中，每個 11 年的太陽黑子週期都對應著太陽大尺度磁場的整體極性的變化 。 太陽活動 太陽的磁場導致許多效應，這些效應統稱為太陽活動。太陽閃焰和日冕巨量噴發往往發生在太陽黑子群中。緩慢變化的高速太陽風從光球表面的冕洞發射出來。日冕巨量噴發和太陽風的高速流都將電漿和行星際磁場向外帶入太陽系。太陽活動對地球的影響包括中高緯度的極光以及無線電通訊和電力的中斷。太陽活動被認為在太陽系的形成與演化中發揮了重要作用。 一些科學家認為，太陽黑子數量的長期長期變化與太陽輻照度的長期變化有關，這反過來可能會影響地球的長期氣候。太陽週期影響太空天氣，包括地球周圍的條件。例如，在 17 世紀，太陽週期似乎已經完全停止了幾十年；在被稱為蒙德極小期的時期，幾乎沒有觀測到太陽黑子。這正好與小冰期的時代相吻合，當時歐洲經歷了異常寒冷的氣溫。早期的擴充套件極小值是透過對樹環的分析發現的，似乎與低於平均水準的全球氣溫相吻合。 2019 年 12 月，觀測到一種新型的太陽磁爆炸，稱為強制磁重聯。此前，在一個被稱為自發磁重聯的過程中，人們觀察到太陽磁力線爆炸性地發散，然後瞬間再次會聚。強制磁重聯也是類似的，但它是由日冕中的爆炸觸發。 可能的長週期 最近有理論宣稱在太陽核心的磁性不穩定導致週期為 41000 年或 100000 年的變異。這可以對冰河期和米蘭科維奇迴圈提供更好的解釋。 生命階段 今天的太陽大約已經度過了它生命中最穩定部分的一半，40 多億年來，它沒有發生巨大變化，在未來 50 多億年內將保持相當穩定。然而，在其核心的氫融合停止後，太陽將在內部和外部都發生巨大變化。它的質量比在 5 秒差距內其它 75 顆恆星中的 71 顆巨大，或是在前 5 內。 形成 太陽大約於 46 億年前，由一個主要由氫和氦組成的巨大分子雲的一部分坍塌而形成；這個分子雲可能還孕育了許多其它恆星 。這個年齡是使用恆星演化的電腦模型和核宇宙編年學估計的。這一結果與最古老的太陽系物質的輻射定年一致，即 4567 億年前。對古代隕石的研究揭示了穩定的短半衰期同位素子核的痕跡，如鐵 60，這些子核只在爆炸的短壽命恆星中形成。這表明在太陽形成的位置附近一定發生過一顆或多顆超新星的爆炸。來自附近超新星的衝擊波會透過壓縮分子雲中的物質並導致某些區域在自身引力下坍塌，從而觸發太陽的形成。當分子雲的一個碎片坍塌時，由於角動量守恆，它也開始旋轉，並隨著壓力的增加而升溫。大部分質量集中在中心，而其餘的則扁平成一個圓盤，成為行星和太陽系的其它天體。因為它從周圍的圓盤中積累了更多的物質，雲層核心的重力和壓力產生了大量熱量，最終引發了核融合。 恆星 HD 162826 和 HD 186302 與太陽有相似之處，因此被假設為形成於同一分子雲中的恆星兄弟。 主序帶 太陽正處於主序階段的一半，在此期間，其核心的核融合反應將氫融合為氦。每秒鐘，超過 400 萬噸的物質在太陽核心內轉化為能量，產生微中子和太陽輻射。按照這個速度，到目前為止，太陽已經將大約 100 倍地球質量轉化為能量，約佔太陽總質量的 003。在太陽成為紅巨星階段之前，太陽做為主序星總共將花費大約 100 億至 110 億年的時間。根據 2022 年歐洲太空總署的蓋亞觀測任務，在 80 億年大關時，太陽將處於最熱點。 太陽的核心逐漸變得更熱，表面越來越熱，半徑越來越大，在主序列上的時間裡也越來越亮：自其主序生命開始以來，它的半徑擴大了 15，表面溫度從上升到，導致光度從 0677 太陽光度上升到現在的 10 太陽光度，增加了 48。這是因為核心中的氦原子的平均分子量高於熔化的氫原子，從而導致較低的熱壓力。因此，核心正在收縮，使太陽的外層向中心靠近，釋放出引力勢能。根據維裡定理，釋放的引力能有一半用於加熱，這導致核融合發生的速率逐漸增加，從而亮度增加。隨著核芯逐漸變密，這個過程也加快了。現時，它的亮度每 1 億年新增約 1。從現在起，至少需要 10 億年的時間才能耗盡地球上的液態水。在那之後，地球將不再能夠支援複雜的多細胞生命，地球上僅存的多細胞生物最後將遭受徹底滅絕。 核芯氫氣耗盡後 太陽沒有足夠的質量爆炸成為超新星。相對的，當它在大約 5060 億年後耗盡核心中的氫時，核心的氫融合將停止，並且沒有什麼可以阻止核心收縮。引力勢能的釋放將導致太陽的光度增加，結束主序帶階段，並導致太陽在未來十億年內膨脹：首先變成次巨星，然後變成紅巨星。引力收縮引起的加熱也將導致核心外的殼層中的氫融合。那裡保留著未融合的氫，有助於增加光度，最終將達到目前亮度的 1000 倍以上。當太陽進入其紅巨星分支（RGB）階段時，它將吞沒水星和金星（可能），達到大約 。太陽將在 RGB 中度過大約十億年，並失去大約三分之一的質量。 在紅巨星分支之後，太陽還剩下大約 12000 萬年的活躍生命，但發生了很多事情。首先，核心（充滿簡併氦）在氦閃中猛烈點燃；據估計，6 的核心 本身是太陽質量的 40 將透過 3 氦過程在幾分鐘內轉化為碳。然後太陽縮小到目前大小的 110 左右，光度的 50 倍，而溫度比現在低一點。然後它將到達紅群聚或水平分支，但太陽金屬量的恆星不會沿著水平分支向藍色演變。相反的，因為它繼續在核心中與氦反應，它只是在大約 1 億年內適度變得更大，更明亮。 當氦耗盡時，太陽將重複核心中的氫耗盡時所遵循的膨脹。然而，這一次，這一切都發生得更快，太陽變得更大更亮，如果之前沒有吞噬金星，這時金星也將在劫難逃。這是漸近巨星分支階段，太陽交替融合殼層中的氫或更深殼中的氦。在早期漸近巨星分支上大約 2000 萬年後，太陽變得越來越不穩定，質量迅速損失，每 10 萬年左右會有幾百年因為熱脈衝導致大小和光度增加。熱脈衝每次都變得更大，後來的脈衝將光度推到目前水準的 5000 倍，半徑超過。 根據 2008 年的模型，由於太陽成為紅巨星的質量損失，地球的軌道最多會從最初的擴大。然而，由於潮汐力（最終從較低的色球拖曳），地球的軌道稍後將開始縮小，因此在紅巨星分支的尖端階段，在水星和金星分別遭受了同樣的命運的 38 和 100 萬年後被太陽吞沒。模型因質量損失的速度和時間而異。在紅巨星分支上具有較高質量損失的模型，在漸近巨星分支的頂端產生質量更小，亮度較低的恆星，可能光度只有 2000 倍，半徑不到 200 倍。對太陽來說，在它完全失去外殼並開始形成行星狀星雲之前，預測有四個熱脈衝。到這個階段結束時 持續大約 50 萬年 太陽將只有目前質量的一半左右。 漸近巨分支的後期演化甚至更快。隨著溫度的升高，光度保持大致恆定，當暴露的核心到達時，太陽質量的一半被電離成行星狀星雲，好像它處於一種藍迴圈。最後的裸核，一顆白矮星，溫度將超過，估計包含太陽目前質量的 5405。行星狀星雲將在大約 1 萬年後消散，但白矮星將存活數萬億年，然後逐漸消失為假設的黑矮星。 運動和位置 太陽系 太陽有八顆已知的行星圍繞它執行。這包括四顆類地行星（水星、金星，地球和火星），兩顆氣態巨行星（木星和土星）和兩顆冰巨行星（天王星和海王星）。太陽系還有九顆通常被認為是矮行星的天體和更多的候選者，一個主小行星帶，許多彗星，以及大量位於海王星軌道之外的冰體。其中六顆行星和許多較小的天體也有自己的天然衛星：特別是木星，土星和天王星的衛星系統在某些方面類似於太陽系統的微型版本。 太陽系中的運動 太陽被行星的引力所移動。太陽的中心總是在太陽系質心的 22 太陽半徑內。太陽的這種運動主要是由於木星、土星、天王星和海王星。在幾十年的某些時期，運動是相當有規律的，形成模式，而在這些時期之間，它看起來更混亂 See Figure 5 and reference in 。179 年後（木星和土星的會合週期的九倍），這種模式或多或少地重複，但旋轉了約 24 The value of 24 comes from 36015 J 6 SS J where S and J are the periods of Saturn and Jupiter respectively。包括地球在內的內行星的軌道同樣被相同的引力所取代，因此太陽的運動對地球和太陽的相對位置或太陽在地球上的輻照度作為時間的函式幾乎沒有影響。 鄰域天體 太陽系被本地星際雲包圍，儘管目前尚不清楚它是否嵌入本地星際雲中，或者它是否位於雲的邊緣之外。在距離太陽 300 光年以內的區域內也存在多個其他星際雲，稱為本地泡。後一個特徵是星際介質中大約 300 光年的沙漏狀空腔或超級氣泡。氣泡中充滿了高溫電漿，這表明它可能是最近幾次超新星的產物。 本地泡是一個小的超級氣泡，與鄰近的更寬的拉德克利夫波和 分裂 線性結構（以前稱為古爾德帶）相比，每個長度都有數千光年。所有這些結構都是獵戶臂的一部分，它包含了銀河系中肉眼可見的大部分恆星。區域性鄰域中所有物質的密度為pc3。 在距離太陽十光年以內的恆星相對較少，最近的是三合星系統南門二，距離地球約 42 光年，可能位於本地氣泡的 G 雲中。南門二 A 和 B 是一對緊密結合的類太陽恆星，而離地球最近的恆星紅矮星比鄰星，以 02 光年的距離繞著這對恆星執行。2016 年，一顆潛在的適居系外行星被發現繞著比鄰星執行，稱為比鄰星 b，這是被確認離太陽最近的系外行星。 已知距離太陽最近的核融合體是紅矮星巴納德星（59 光年），沃夫 359（78 光年）和拉蘭德 21185（83 光年）。最近的棕矮星屬於雙星盧曼 16 系統（66 光年），而已知最接近的星際或自由漂浮的行星質量天體，質量小於 10 木星質量的次棕矮星 WISE 08550714（74 光年）。 在 86 光年外的天狼星，是地球夜空中最亮的恆星，質量大約是太陽的兩倍，有離地球最近的白矮星天狼星 B 繞行著。十光年以內的其它恆星還有聯星系統的紅矮星魯坦 7268（87 光年）和孤獨的紅矮星羅斯 154（97 光年）。離太陽系最近的類太陽恆星是 119 光年的天倉五（鯨魚座 τ）。它的質量大約是太陽的 80，但光度只有太陽的一半左右。 最近和肉眼直接可見的恆星群是距離大約 80 光年的大熊座移動星群，它位於本地泡內，以及一樣肉眼可見，位於其邊緣的畢宿星團。最近的恆星形成區是、蛇夫座 ρ 星雲複合體和位於本地泡沫之外，是拉德克利夫波一部分的金牛座分子雲。 在銀河系的軌道 太陽繞著銀河系的中心執行，目前正朝著天鵝座座的方向移動。星系中恆星運動的簡單模型給出了銀道坐標系、和作為： X tX 0frac U 0kappasin kappa tfrac V 02B1cos kappa t Y tY 02Aleft X 0frac V 02Bright tfrac Omega_0Bkappa V 0sin kappa tfrac 2Omega_0kappa2 U 01cos kappa t Z tfrac W 0nusin nu tZ 0cos nu t 其中、和是相對於本地靜止標準、和是，Omega_0AB 是本地靜止標準的星系旋轉角速度，kappasqrt 4Omega_0B 是 環心頻率，ν 是垂直振蕩頻率。對於太陽，、和的現值估計為 U 0V 0W 01000 525 717math kms，其它常量的估計值為 155 kmskpc， 122 kmskpc， κ 37 kmskpc，和 ν74 kmskpc。我們採取和為零和估計為 17 秒差距 cite journal lastBobylev firstVadim VWe take and to be zero and is estimated to be 17 parsecs 。這個模型意味著太陽圍繞著一個點迴圈，而這個點本身就圍繞著銀河系。太陽圍繞該點的環流週期為 2pikappa。使用秒差距等於 1 kms 乘以 0978 百萬年的等效性，它得出 166 億年，比點繞星系所需的時間短。在 座標，描述了太陽圍繞該點的橢圓，其長度在 方向為 2timessqrt left frac 2Omega_0kappa2 U 0right2left frac Omega_0Bkappa V 0right21035text parsec 以及其寬度在方向為 2timessqrt left frac U 0kapparight2left frac V 02Bright2691text parsec 這個橢圓的長度與寬度之比，對於我們附近的所有恆星都是一樣的，是 2Omegakappaapprox 150 移動點目前位於 Xfrac V 02B215text parsec Yfrac 2Omega_0kappa2 U 0405text parsec 採取太陽在方向的震盪 sqrt left frac W 0nuright2Z 0298text parsec 在銀河系平面上方和下方相同的距離，週期為 2pinu 或 8300 萬年，每個軌道約 27 次。雖然 2piOmega_0 是 222 億年，但 Omega 在太陽環流時的值是 OmegaapproxOmega_0frac 2AR_0Delta Xapprox 261text kmskpc （參見），對應於 235 億年，這是該點繞銀河系一次所需的時間。其它具有相同值 X V2B 的恆星必須花相同的時間圍繞銀河系，因此太陽附近的恆星一般保持相同的距離。 太陽圍繞銀河系的軌道由於銀河系中不均勻的質量分佈，例如銀河系螺旋臂內和之間的質量分佈，而受到幹擾。有人認為，太陽透過更高密度的螺旋臂通常與地球上的大規模滅絕相吻合，也許是由於撞擊事件的增加。太陽系大約需要 225〜25 億年才能完成一次穿越銀河系的軌道（銀河年），因此，一般認為在太陽的一生中已經完成了 20〜25 次軌道。太陽系圍繞銀河系中心的軌道速度約為 251 公里 秒（156 英里 秒）。按照這個速度，太陽系需要大約 1190 年的時間才能行進 1 光年，或者需要 7 天才能行進。 銀河系相對於宇宙微波背景輻射（CMB）向星座長蛇座的方向移動的速度為 550 kms，太陽相對於 CMB 的最終速度約為 370 kms，方向為方向為巨爵座或獅子座。 銀河系位置 太陽位於銀河系的獵戶臂內緣附近，在本地星際雲或古爾德帶中，距離銀河系中心的距離為 Our Local Galactic Neighborhood NASA 。 太陽包含在本地泡中，這是一個稀薄的熱氣體空間，可能由超新星遺跡傑敏卡，或昴宿星團移動群 B1 中的多顆超新星產生。本地臂和外側的下一個臂，英仙臂，之間的距離大約是 6500 光年。太陽，以及太陽系，被發現在科學家所謂的。太陽之道的向點，或太陽向點，是太陽相對於附近其它恆星行進的方向。這個運動是朝向星座武仙座中靠近恆星織女星的一個點。距離太陽 100 秒差距（326 光年）的恆星，相對於太陽的速度可以近似地透過馬克士威 波茲曼分佈（特別是對於較低的速度）或對數常態分佈（特別是對於較高的速度）來建模，但高速恆星（大於 300kms）比任何一個分佈所預測的都要多。這些恆星相對於太陽的平均速度（不是平均速率）（或太陽相對於它們的平均速度）約為 20kms。 在太陽的中，截至 2000 年，在 227 個系統中有 315 顆已知恆星，包括 163 顆單顆恆星。據估計，這一範圍內還有 130 個系統尚未確定。如果擴大到，則可能有多達 7500 顆星，其中大約 2600 顆已知。該體積中的次恆星天體的數量預估將與恆星的數量相當。在距離地球 17 光年以內的 50 顆近恆星系統（最接近的是紅矮星毗鄰星，大約 42 光年），太陽的質量排名第四。 近恆星蓋亞星表，在 100 秒差距內，包含 331312 顆恆星，並被認為包括至少 92 的恆星分類為 M9 或 更早（即更熱）的恆星。 理論上的問題 太陽微中子問題 多年以來從地球上檢測到的太陽電微中子數量只有標準模型預測的到，這種異常的結果被稱為太陽微中子問題。要解決這個問題，理論上曾試圖降低太陽內部的溫度，以解釋微中子流量的減少，或是提出電微中子可以振盪－也就是，在他們從太陽到地球的旅途中間轉變成為無法偵測到的 τ 微中子和 μ 微中子 。在 1980 年代建造了一些微中子觀測臺，包括薩德伯裡微中子天文臺和神岡探測器，並盡可能的準確的測量微中子通量。從這些觀測的結果最終導致發現微中子有很小的靜止質量和確實會振盪。此外，薩德伯裡微中子天文臺在 2001 年有能力直接檢測出所有的三種微中子，並且發現太陽的總微中子輻射量與標準模型符合，而依據的依然只是從地球上看到，只佔總數三分之一的電微中子的能量。這個比例是由（也稱為物值效應）預測的，它描述微中子在物質間的振盪，而現在被重視成為這個問題的解答。 日冕高溫問題 已知可見光的太陽表面（光球）只有大約 6000K 的溫度，但是在其上的日冕溫度卻升高至 1000000－2000000K。日冕的高溫顯示它除了直接從光球傳導的熱之外，還有其他的熱能來源。 人們認為加熱日冕的能量來自光球下方對流帶的湍流，並且提出兩個加熱日冕的主要機制。第一個是波加熱，來自於聲音、重力或磁流體坡在對流帶產生湍流，這些波向上旅行並且在日冕中消散，將它們的能量以熱的形式儲存在包圍在四周的氣體內 。另一種是磁化熱，在光球的運動中磁能不斷的被建立，並且經由磁重聯的形式釋放能量，規模較大的是閃焰還有無數規模較小但相似的事件－毫微閃焰（Nanoflares） 。 目前，還不清楚波是否有效的加熱機制，但除了阿耳芬波之外，已經發現其它的波在抵達日冕前都已經被驅散或折射 。另一方面，阿耳芬波在日冕中不容易消散，因此目前的研究已經聚焦和轉移到閃焰的加熱機制。 年輕太陽黯淡問題 理論模型認為太陽在 38 至 25 億年前的古代時期，亮度只有現在的 75。這樣微弱的恆星不足以使地球表面的水維持液態，因此生命應該還沒有發展出來。然而，在地質上的紀錄表明當時的地球在其歷史上有相當穩定的溫度，並且年輕的地球和現在一樣的溫暖。科學家們的共識是年輕的地球大氣包含的溫室氣體（像是二氧化碳、甲烷和 或氨）的量比現在要多，而被困住的熱量足以彌補抵達地球太陽能的不足 。 現在的異常 太陽目前有一些行為出現了異常 Robert Zimmerman Whats Wrong with Our Sun Sky and Telescope August 2009： 這是一次非比尋常的極小期，自 2008 年 5 月起，有比以往長的一段時間，太陽表面一塵不染，看不見任何一顆黑子的出現。 它比平常暗了一些；與上一次的極小期比較，在可見光波長的輸出少了 002，在遠紫外線波長上少了 6 NASA The Suns Sneaky Variability October 27 2009。 在過去的 20 年，太陽風的速度下降了 3，溫度下降 13，密度也減少了 20。 與 22 年前的極小期比較，它的磁場強度只有當時的一半，結果是造成充滿整個太陽系的太陽圈收縮，因此撞擊到地球和它的大氣層的宇宙射線的程度增加。 觀測的歷史 人類對太陽的觀測可以追溯到公元前 2000 年，在中國古代的典籍《尚書》中記載了發生在夏代的一次日食。中國古代漢字中用代表太陽，表明中國很早以前就已看到了太陽黑子。《漢書五行志》中記載了人類最早的黑子記錄：日出黃，有黑氣大如錢，居日中央。 公元前 400 年，希臘人曾經看到過太陽黑子，但在歐洲被遺忘，直到 1605 年伽利略透過望遠鏡重新發現了它。 早期的瞭解和語源 《說文解字》：日，實也，大易之精不虧，從一象形。凡日之屬皆從日。日古文象形。 人類對太陽的最基本瞭解是在天空上發光的一個圓盤，當它在地平線上時創造了白天，消失時就造成夜晚。在許多古文化和史前文化中，太陽被認為是太陽神或其他超自然的現象。像是南美的印加和阿茲特克（現在的墨西哥）都有崇拜太陽的中心文化；許多古蹟的修築都與太陽現象有關，例如巨石準確的標示出冬至或夏至至點的方向（一些知名的石柱群諸如埃及、馬爾他和英國巨石陣）；紐格萊奇墓，一個史前人類在愛爾蘭的建築物，目的是在檢測冬至；在墨西哥奇琴伊察的艾爾堡金字塔設計成在春分和秋分的影子像蛇在爬金字塔的樣子。 在羅馬帝國晚期太陽的生日是在冬至之後的一個慶典假日，稱為無敵太陽，有可能就是聖誕節的前身。作為一顆恆星，從地球上看到太陽每年沿著黃道帶上的黃道繞行一圈，所以希臘天文學家認為它也是七顆行星之一；在一些語言中還用來命名一週七天中的一天 Note select the Etymology tab 。 科學認識的發展 thumb 伽利略在 1609 年發現太陽黑子後，人類便持續關注著太陽 在西元前 1000 年，巴比倫天文學家觀察到太陽沿著黃道的運動是不均勻的，雖然他們不瞭解為何會如此。而今天我們知道是因為地球以橢圓軌道繞著太陽執行，使得地球在接近近日點的速度較快，而在遠日點時速度較慢。 第一位嘗試以科學或哲學解釋太陽的人是希臘哲學家阿那克薩哥拉，他推斷太陽是一個巨大的金屬火球，比在伯羅奔尼撒的赫利俄斯戰車還要大，同時月球是反射太陽的光 。他因為傳授這種異端被判決死刑而遭到囚禁，後來因為伯里克利介入調解而獲釋。埃拉託斯特尼在西元前 3 世紀估計地球和太陽之間的距離大約是 400 和 80000 斯達地 斯達地是古希臘、羅馬的長度單位，約＝600 希臘尺，合 607 英尺；賽跑場的跑道以這個長度為準。，其中的翻譯是含糊不清的，暗示是 4080000（755000 公里）或是 804000000 斯達地（148 至 153 百萬公里，或 099 至 102 天文單位）；後面的數值與今天所用的誤差只有幾個百分點。在西元前一世紀，托勒密估計這個距離是地球半徑的 1210 倍，大約是 771 萬公里（00515 AU） 。 古希臘的阿里斯塔克斯在西元前 3 世紀最早提出行星是以太陽為中心環繞著運轉的理論，稍後得到塞琉西亞的塞琉古的認同（參見日心說）。這在很大程度上仍是哲學上的預測，到了 16 世紀才由哥白尼發展出數學模型的日心繫統。在 17 世紀初期，望遠鏡的發明使得託馬斯哈里奧特、伽利略和其它的天文學家能夠詳細的觀察太陽黑子。伽利略做出一些已知是最早觀測太陽黑子的報告，並提出它們是在太陽的表面，而不是透過地球和太陽之間的小天體。漢朝（西元前 206 至西元 220 年）的中國天文學家也對黑子持續觀測和記錄了數個世紀。伊斯蘭的伊本魯世德也提供了 12 世紀的黑子描述。 阿拉伯天文學的貢獻包括巴塔尼發現太陽離心率的方向變化 A short History of scientific ideas to 1900 C Singer Oxford University Press 1959 p 151，和伊本尤努斯（Ibn Yunus）多年來使用大的星盤觀察超過 10000 次的太陽位置 The Arabian Science C Ronan pp 201244 in The Cambridge Illustrated History of the Worlds Science Cambridge University Press 1983 at pp 213214。伊本西那在 1032 年第一次觀測到金星凌日，他推論出金星比地球更靠近太陽，而伊本巴哲則是在 12 世紀曾記錄觀測到兩顆行星凌日。 1239 年，俄羅斯的編年史中曾提到過日珥，稱其為 火舌，1842 年在一次日食中重新發現了日珥。1843 年，Schwabe 發現了太陽活動的 11 年週期，1851 年在一次日食中拍攝到了第一張日冕的照片。1859 年人們發現了太陽耀斑。 在 1672 年，喬瓦尼多梅尼科卡西尼和確定了火星的距離，因此可以計算出太陽的距離。艾薩克牛頓使用三稜鏡觀察太陽光，顯示出陽光是由各種不同的顏色組合而成，而威廉赫歇爾在 1800 年發現在超越太陽光譜的紅色部分之外，還有紅外線的輻射。19 世紀的光譜學使太陽研究有所進展。1824 年，夫朗和斐首度發現光譜中的吸收線，最強的幾條吸收線迄今仍被稱為夫朗和斐線；將太陽光譜展開，可以發現更大量的吸收線，造成更多的顏色消失不見。1868 年又在太陽光譜中發現了一種新的元素，取名為氦（，意為太陽神）；次年又發現了新的譜線，認為是另外一種元素，定名為，後來證明這只是普通元素的高電離態譜線。 在現代科學時代的初期，太陽能量的來源是個巨大的謎。凱爾文爵士提出太陽是一個正在冷卻的液體球，輻射出儲藏在內部的熱。凱爾文和赫爾曼馮亥姆霍茲然後提出重力收縮機制來解釋能量的輸出。很不幸的，由此產生的年齡估計只有 2000 萬歲，遠短於當時以地質上的發現所估計出至少 3 億年的時間跨度。在 1890 年，約瑟夫洛克爾在太陽光譜中發現氦，提出太陽形成和演化的隕石說 。 直到 1904 年解決的方案才被提出，拉塞福提出太陽的輸出可以由內部的熱源提供，並提出放射性衰變是這個來源。不過，阿爾伯特愛因斯坦提出的質能等價關係為太陽的能量來源提供了線索。 1908 年，美國天文學家喬治海爾發現黑子具有很強的磁場。1930 年發明了日冕儀，使得隨時觀測日冕成為可能。 在 1920 年，亞瑟愛丁頓爵士提出在太陽核心的溫度和壓力導致核融合將氫（質子）合併成氦核，從質量淨變動的結果產生了能量。塞西莉亞佩恩 加波施金在 1925 年證實氫在太陽中佔的優勢，核融合的理論概念也在 1930 年代由天文物理學家蘇布拉馬尼揚錢德拉塞卡和漢斯貝特發展出來。漢斯貝特仔細的計算了兩種太陽能量主要來源的核反應，在 1938 年提出了恆星內部質子 質子鏈反應和碳氮氧迴圈兩種核反應過程，闡明瞭太陽的能源機制。 。 最後，瑪格麗特伯比奇在 1957 年發表了名為 在恆星內部的元素合成 的論文 ，這篇論文令人信服的論證出，在宇宙中絕大部分恆星內部的元素合成，都像我們的太陽一樣。 1975 年 Deubner 奠定了日震學的基礎。 太陽太空任務 最早被設計來觀察太陽的衛星是 NASA 在 1959 年至 1968 年發射的先鋒 5、6、7、8、和 9 號。這些探測器在與地球相似的距離上環繞著太陽，並且首度做出太陽風和太陽磁場的詳細測量。先鋒 9 號運轉的時間特別長，直到 1983 年 5 月還在傳送資料。 在 1970 年代，兩艘太陽神太空船和天空實驗室的阿波羅望遠鏡架臺為科學家提供了大量的太陽風和日冕的資料。太陽神 1 號和 2 號太空船是美國和德國合作，在水星近日點內側的軌道上研究太陽風，天空實驗室是 NASA 在 1973 年發射的太空站，包括一個由駐站的太空人操作，稱為阿波羅望遠鏡架臺的太陽天文臺。天空實驗室首度從太陽日冕的紫外線輻射中分辨出太陽的過渡區。它的發現還包括首度觀測到日冕物質拋射，然後被稱為日冕瞬變，和現在已經知道與太陽風關係密切的冕洞。 在 1980 年，NASA 發射了 SMM，這艘太空船設計在太陽最活躍的期間和太陽發光率，以 γ 射線、X 射線和紫外線觀察來自太陽閃焰的輻射。不過，就在發射之後幾個月，因為內部的電子零件故障，造成探測器進入待機模式，之後的三年它都處在這種待命的狀態。在 1984 年，挑戰者號太空梭在 STS41C 的任務中取回這顆衛星，修復了電子零件後再送回軌道。之後，太陽極限任務在 1989 年 6 月重返地球的大氣層之前，獲得了成千上萬的影像。 日本在 1991 年發射的陽光衛星在 X 射線的波長觀測太陽閃焰，任務中獲得的資料讓科學家可以分辨不同型別的閃焰，並驗證了在離開活動高峰期的日冕有著比過去所假設的更多活動和動態。陽光衛星觀測了整個的太陽週期，但是在 2001 年的一次日全食使它不能鎖定太陽而進入了待機模式。它在 2005 年以重返大氣層的方法銷毀。 最重要的太陽任務之一是 1995 年 12 月 2 日由歐洲太空總署和美國國家航空暨太空總署共同建造和發射的太陽和太陽風層探測器（SOHO）。原本只是一個為期兩年的任務，但在 2009 年批准將計畫延長至 2012 年。它證明瞭對 2010 年 2 月發射的太陽動力學天文臺非常有用，SOHO 位於地球和太陽之間的拉格朗日點（兩著引力的平衡點），SOHO 自發射以來，在許多波段上提供了太陽的常規觀測圖。除了直接觀測太陽，SOHO 還促成了大量彗星的發現，它們絕大多數都是暗淡的，在經過太陽時會被焚毀的掠日彗星。 所有的這些衛星都是在黃道平面上觀測太陽，所以只能看清楚太陽在赤道附近的地區。研究太陽極區的尤里西斯號探測器在 1990 年發射，它先航向木星，經由這顆行星的彈射進入脫離黃道平面的軌道。無心插柳的，使它成為觀察 1994 年舒梅克－李維九號彗星撞木星的最佳人選。一旦尤里西斯進入預定的軌道後，它開始觀察高緯度上的太陽風和磁場強度，發現高緯度的太陽風以低於預測的 705 公里 秒的速度運動，還有大量的磁波從高緯度發射出來，散射了來自銀河系的宇宙射線。 從光譜的研究已經熟知光球的元素豐度，但對於太陽內部的成分所知仍很貧乏。將太陽風樣本帶回的起源號被設計來讓天文學家直接測量太陽物質的成分。起源號在 2004 年返回地球，但是因為它的一個降落傘在重返大氣層時未能張開，使它在著陸時墜毀。儘管受到嚴重的破換，一些可用的樣本還是被從太空船的樣本返回模組艙帶回並且正在進行研究與分析 。 日地關係天文臺（STEREO）任務在 2006 年 10 月發射，兩艘相同的太空船分別被送進在地球軌道前方和後方並逐漸遠離地球的位置上，這使得太陽和太陽現象的影像，如日冕物質拋射可以立體成像。 其他太陽觀測衛星還有美國 1998 年發射的 TRACE 衛星、2002 年發射的 RHESSI 衛星、2006 年發射的 STEREO 衛星，日本在 2006 年發射的日出衛星等。 觀測和成效 太陽非常明亮，以裸眼直視太陽在短時間內就會很不舒服，但對於沒有完全睜開的眼睛還不致於立即造成危害然而，直接看太陽經常被認為是不安全的 。直接看太陽會造成視覺上的光幻視和暫時部分失明，只要 4 毫瓦的陽光對視網膜稍有加熱就可能造成破壞，使眼睛對光度不能做出正確的回應 。暴露在紫外線下會使眼睛的水晶體逐漸變黃，並且被認為還會形成白內障，但是這取決於是否經常曝露在太陽的紫外線下，而不是是否直接目視太陽。儘管已經知道暴露在紫外線的環境下，會加速眼睛白內障的形成，當日食發生的時候還是有許多不當注視太陽所引發的日食目盲或視網膜灼傷。長時間用肉眼直接看太陽會受到紫外線的誘導，大約 100 秒鐘視網膜就會灼傷產生病變，特別是在來自太陽的紫外線強度較高和被聚焦的情況下 ；對孩童的眼睛和新植入的水晶體情況會更為惡化（它們比成熟的眼睛承受了更多的紫外線）、以及太陽的角度接近地平、和在高緯度的地區觀測太陽。 透過將光線集中的光學儀器，像是雙筒望遠鏡觀察太陽，若沒有用濾鏡將光線做實質上的減弱和遮擋紫外線是很危險的。柔光的 ND 濾鏡可能不會濾除紫外線，所以依然是危險的。用來觀測太陽的衰減濾鏡必須使用專門設計的：紫外線或紅外線會穿透一些臨時湊合的濾鏡，在高亮度時一樣還是會傷害到眼睛 。 沒有濾鏡的雙筒望遠鏡可能會匯入超 500 倍以上的能量，用肉眼看幾乎立即殺死視網膜的細胞，對視網膜造成傷害。在正午的陽光下，透過沒有濾鏡的雙筒望遠鏡看太陽，即使只是短暫的一瞥，都可能導致永久的失明 。 因為眼睛的瞳孔不能適應異常高的光度對比，觀看日偏食是很危險的：瞳孔是依據進入視場的總光亮，而不是依據最明亮的光來擴張。當日偏食的時候，因為月球行經太陽前方遮蔽了部分的陽光，但是光球未被遮蔽的部分依然有著與平常的白天相同的表面亮度。在完全黑暗的環境下，瞳孔可以從 2mm 擴張至 6mm，每個暴露在太陽影像下的視網膜細胞會接收到十倍於觀看未被遮住的太陽光量。這會損壞或殺死這些細胞，導致觀看者出現小但永久的盲點。對沒有經驗的觀測者和孩童，這種危害是不知不覺的，因為不會感覺到痛：它不是立即可以察覺自己的視野被摧毀。 陽光會因為瑞利散射和米氏散射而減弱，特別是當日出和日落時經過漫長的地球大氣層時，使得陽光有時會很柔和，可以舒服的用肉眼或安全的光學儀器觀看（只要沒有陽光會突然穿透雲層的風險）。煙霧、大氣的粉塵、和高濕度都有助於大氣衰減陽光。 一種罕見的光學現象會在日出之前或日落之後短暫的出現，就是所知的綠閃光。這種閃光是太陽正好在地平線下被彎曲（通常是透過逆溫層）朝向觀測者造成的。短波長的光（紫色、藍色和綠色）被偏折的比長波長的多（黃色、橙色、紅色），但是紫色和藍色被散色的較多，留下的綠色就較容易被看見。 來自太陽的紫外線具有防腐的性質，可以做為水和工具的消毒。它也會使皮膚曬傷，和其他醫療的效應，例如維生素 D 的生成。地球的臭氧層會使紫外線減弱，所以紫外線的強度會隨著高度的增加而加強，並且有許多生物已經產生適應的能力，包括在全球不同地區的人種有著不同的膚色變化 。 術語 如同其它的自然現象，太陽在整個的人類歷史上受到許多文化的崇拜，並且是星期日這個詞的來源。依據國際天文聯合會，它在英語中的正式名稱是 Sun（作為專有名詞，第一個字母要大寫）。拉丁文的名稱是 Sol，太陽神有著相同的名稱，這是眾所周知但在英文中卻不常用到；相關的形容詞是 solar William Little ed Oxford Universal Dictionary 1955 See entry on SolSol MerriamWebster online accessed July 19 2009。Sol 是太陽在許多歐洲語系中的現代用語這包括葡萄牙、西班牙、冰島、丹麥、挪威、瑞典、萊昂、加泰羅尼亞和加利西亞。此外，秘魯的通貨秘魯新索爾是以西班牙文的太陽命名的，像他的繼任者（前一代在 1985 年至 1991 年使用）秘魯印題（在克丘亞）。在波斯，sol 的意思是 太陽年。。 Sol 這個名詞也被行星天文學家使用來表示其它行星，像是火星上的太陽日。地球的平均太陽日大約是 24 小時，火星上的 太陽日 是 24 小時 39 分又 35244 秒。 太陽伴星 有不少天文學家認為，太陽有一顆不大的伴星，並把它命名為 復仇女神星。但這顆伴星的存在與否仍存在爭議。 人類文化 重要性 太陽對人類而言至關重要。地球大氣的迴圈，晝夜與四季的輪替，地球冷暖的變化都是太陽作用的結果。對於天文學家來說，太陽是唯一能夠觀測到表面細節的恆星。透過對太陽的研究，人類可以推斷宇宙中其他恆星的特性，人類對恆星的瞭解大部分都來自於太陽。 神話 在希臘神話中，太陽的保護神是阿波羅，而赫利俄斯則負責駕駛乘載太陽的飛車。 在北歐神話中，蘇爾是駕駛日車的女神。 在阿瑪納教教義中，阿頓神的形象是日輪，祂不僅是世界的造創者和主宰者，而且是唯一一位值得被崇拜的神祇，其地位在阿肯那頓法老在位時 遠超於拉神和阿蒙神等其他同樣與太陽有關的神祇 地位之上。 在臺灣原住民排灣族中，部分排灣族地區太古時期第一代部落領袖、國王是由太陽誕生，因而在信仰文化中太陽具重要意義。 在中國神話傳說中，太陽是三足金烏。《淮南子本經訓》：「逮至堯之時，十日並出，焦禾稼，殺草木，而民無所食。」《竹書紀年》亦載「八年，天有妖孽，十日並出」。《山海經海外東經》和《大荒南經》、《楚辭天問》等亦載有此傳說。 在日本神話，天照大神是代表著太陽的主神。 世界上有許多國家把太陽當作設計國旗的靈感來源。 文學 唐代李白有詩云：「日照香爐生紫煙，遙看瀑布掛前川。」 參見 太陽系探測器列表 尤里西斯號 起源號 太陽神號探測器 先進組合探測器 太陽系探索時間線 反日點 冕雲 日震學 太陽天文學 太陽能 太陽表面融合 太陽系 太陽 X 射線天文學 人類文化中的太陽 太陽神 太陽 地球日 太陽輻射 太陽風 極光 氣輝 日蝕 太陽天文學時間表 太陽常數 太陽磁場 太陽活動 太陽活動預報 太陽同步軌道 太陽物理學 太陽自轉 恆星 恆星亮度列表 恆星演化 恆星光譜 暗能量星 黑洞 註解 參看 ADS 參考資料 延伸閱讀 外部連結 太陽誕生於宇宙大爆炸後幾十億年的恆星爆炸 太陽圖片集 太陽系探險之太陽 尤里西斯號 起源號 Nasa SOHO Solar Heliospheric Observatory satellite National Solar Observatory Astronomy Cast The Sun Looking Into the Sun slideshow by Life magazine A collection of spectacular images of the sun from various institutions（The Boston Globe） Satellite observations of solar luminosity SunTrek an educational website about the Sun The Swedish 1meter Solar Telescope SST An animated explanation of 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