太阳

地球和其他七颗行星环绕着一颗恒星——太阳旋转。太阳是一颗普通的恒星，但与夜空的恒星很不相同，这是因为它离我们十分近。太阳有着地球100倍以上的直径，以及将近30万倍的质量。不同于岩状的地球，太阳由73%的氢和25%的氦构成，剩余的2%为更重的元素。太阳是一颗I族恒星，位于星系的旋臂中。

太阳是一颗典型的恒星，它发光的时间刚超过了45亿年，正处于“中年”时期，并且将再持续45亿年。它有一个内核（直径40万千米），在其内部发生着由氢转为氦的核聚变，并且伴随着大量的能量以热量、光和中微子的形式释放出来。

由于是气体组成的，太阳没有固体表面。地球上的观测者看到的太阳的可见表面实际上是存在使可见光波长电磁辐射发射出来的气体层。通过在其他波长上——例如X射线、紫外线等——观察太阳，使得我们能够看到位于可见表面（被称为光球层）之上和之下的太阳“表面”——这取决于观测到的波长。光球层低温上部和色球层下部气体区域中的原子和离子造成了太阳光谱中显示在太阳光线上的原子吸收暗线。这些区域构成了太阳大气层的最底层，其上部是更为稀薄的日冕。

↑太阳的直径接近地球直径的110倍，包含了太阳系中的大部分质量。这对应于图中较大闭合面积中（左下）的小扇形区域。太阳的可见边缘（或“表面”）被称为光球层，与中心相比温度较低——约6000开，中心温度为1500万开，外层大气（日冕）的温度为200万开。

光球层中有着很多有趣的特征，其中的大部分是由4种基本自然作用力之一的电磁力影响着的。光球层上的低温区域被称为太阳黑子，它们是在磁场线穿过光球层并且降低其周围气体的温度时产生的。其他由磁场造成的现象有耀斑和日珥。当磁场所含的能量突然被释放时，在太阳黑子之上就会产生耀斑。这使得亚原子粒子以较接近光速的速度被抛出，并且自发地释放出所有形式的电磁辐射。日珥发生在磁场将气体送到色球层中，再沿磁场线使其垂下时，有时间隔相对较长的时间发生一次，其他时候每分钟都会发生。

光球层本身就是动态的，巨大的对流气泡像在煮沸的牛奶中一样不断升起和落下，从而“表面”也随之持续波动。光球层的温度大约为6000开。

除了电磁辐射之外，太阳也一阵阵地释放出亚原子粒子，这就是所谓的太阳风。粒子沿着磁场线被加速抛入宇宙中，如果这些粒子与行星的磁场相遇，它们将被捕获。当发生在进入地球磁场中的粒子上时就被称为极光。太阳风也造成彗星彗尾的产生。

↑太阳的表面活动大多在地球上都能够轻易看到。太阳黑子是光球层上的低温区域，在对比之下显得较暗。日珥是沿磁场线悬浮在光球层上的超热气体环。耀斑是恒星将大量能量和亚原子粒子释放到宇宙中的剧烈爆发现象。

↑太阳的这张磁强图显示出了光球层上的磁极区域。黄色的区域为正极，深蓝色区域为负极。太阳黑子就是在这些区域中出现的。由于温度低了1000开，它们比周围的区域看起来更暗。太阳黑子的图案每天逐渐变化，总共持续大约两个月。太阳黑子的数量也在变化中：某些年份数量很多，其他时间则很少。

↑在太阳内核深处，能量以光子的形式产生，压在其上的物质异常致密，以至于光子都被包围着的原子所吸收并再一次释放出来。因为辐射可以在所有方向发生，光子并不是沿直线射出太阳的。沿着随机路线前进，它们可能需要100万年才能到达太阳表面。在太阳半径的大约3/4处，密度变化到足以发生对流并且允许能量被输送到光球层上。