太阳(Sun)是太阳系的中心天体，占有太阳系总体质量的99.86%。太阳系中的八大行星、小行星、流星、彗星、外海王星天体以及星际尘埃等，都围绕着太阳公转，而太阳则围绕着银河系的中心公转。

太阳是位于太阳系中心的恒星，它几乎是热等离子体与磁场交织着的一个理想球体。太阳直径大约是1392000（1.392×10⁶）千米，相当于地球直径的109倍；体积大约是地球的130万倍；其质量大约是2×10³⁰千克（地球的330000倍）。从化学组成来看，现在太阳质量的大约四分之三是氢，剩下的几乎都是氦，包括氧、碳、氖、铁和其他的重元素质量少于2%，采用核聚变的方式向太空释放光和热。

太阳目前正在穿越银河系内部边缘猎户臂的本地泡区中的本星际云。在距离地球17光年的距离内有50颗最邻近的恒星系（与太阳距离最近的恒星是称作比邻星的红矮星，大约4.2光年）。

太阳是一颗黄矮星（光谱为G2V），黄矮星的寿命大致为100亿年，目前太阳大约45.7亿岁。在大约50至60亿年之后，太阳内部的氢元素几乎会全部消耗尽，太阳的核心将发生坍缩，导致温度上升，这一过程将一直持续到太阳开始把氦元素聚变成碳元素。虽然氦聚变产生能量的效率比氢聚变少，但温度也更高，因此太阳的外层将膨胀，并且把一部分外层大气释放到太空中。当转向新元素的过程结束时，太阳的质量将稍微下降，外层将延伸到地球至火星目前运行的轨道间（这时由于太阳质量的下降，这两颗行星将会离太阳更远）。

演化

形成

太阳大约于46亿年前，由一个主要由氢和氦组成的巨大分子云的一部分坍塌而形成；这个分子云可能还孕育了许多其它恒星40。这个年龄是使用恒星演化的电脑模型和核宇宙编年学估计的41。这一结果与最古老的太阳系物质的辐射定年一致，即45.67亿年前4243。对古代陨石的研究揭示了稳定的短半衰期同位素子核的痕迹，如铁-60，这些子核只在爆炸的短寿命恒星中形成。这表明在太阳形成的位置附近一定发生过一颗或多颗超新星的爆炸。来自附近超新星的冲击波会通过压缩分子云中的物质并导致某些区域在自身引力下坍塌，从而触发太阳的形成44。当分子云的一个碎片坍塌时，由于角动量守恒，它会开始旋转，并随着压力的增加而升温45。大部分质量集中在中心，而其余的则扁平成一个圆盘，成为行星和太阳系的其它天体4647。因为它从周围的圆盘中积累了更多的物质，云层核心的重力和压力产生了大量热量，最终引发了核聚变48。

主序带

太阳正处于主序阶段的一半，在此期间，其核心的核聚变反应将氢聚变为氦。每秒钟，超过400万吨的物质在太阳核心内转化为能量，产生中微子和太阳辐射。按照这个速度，到目前为止，太阳已经将大约100倍地球质量转化为能量，约占太阳总质量的0.03%。在太阳成为红巨星阶段之前，太阳作为主序星总共将花费大约100亿至110亿年的时间49。根据2022年欧洲空间局的盖亚观测任务，在80亿年大关时，太阳将处于温度最高点50。右图：类太阳恒星的演化。显示一颗太阳质量恒星在赫-罗图上，从离开主序带到后渐近巨星分支阶段的轨迹。

太阳的核心逐渐变得更热，表面越来越热，半径越来越大，也越来越亮：自其主序生命开始以来，它的半径扩大了15%，表面温度从5,620 K（5,350°C；9,660 °F）上升到5,772 K（5,499 °C；9,930 °F）51，导致光度从0.677太阳光度上升到现在的1.0太阳光度，增加了48%。这是因为核心中的氦原子的平均分子量高于熔化的氢原子，从而导致较低的热压力。因此，核心正在收缩，使太阳的外层向中心靠近，释放出引力势能。根据维里定理，释放的引力能有一半用于加热，这导致核聚变发生的速率逐渐增加，从而亮度增加。随着核反应区密度增加，这个过程也加快了52。现时，它的亮度每1亿年新增约1%。从现在起，至少需要10亿年的时间才能耗尽地球上的液态水53。在那之后，地球将不再能够支持复杂的多细胞生命，地球上仅存的多细胞生物最后将遭受彻底灭绝54。

核心氢元素耗尽后

太阳没有足够的质量演化成为超新星。相对的，当它在大约50亿年后耗尽核心中的氢时，核心的氢聚变将停止，并且没有什么可以阻止核心收缩。引力势能的释放将导致太阳的光度增加，结束主序带阶段，并导致太阳在未来十亿年内膨胀：首先变成次巨星，然后变成红巨星525556。引力收缩引起的加热也将导致核心外的壳层中的氢聚变。那里保留着未聚变的氢，有助于增加光度，最终将达到目前亮度的1000倍以上52。当太阳进入其红巨星分支（RGB）阶段时，它将吞没水星和金星（可能），达到大约 0.75 AU（1.10 × 108 km）5657。太阳将在红巨星阶段度过大约十亿年，并失去大约三分之一的质量57。

在红巨星分支之后，太阳还剩下大约1.2亿年的活跃生命，但发生了很多事情。首先，核心（充满简并氦）在氦闪中猛烈点燃；据估计，6%的核心 - 本身是太阳质量的40%- 将通过3氦过程在几分钟内转化为碳58。然后太阳缩小到目前大小的1/10左右，增加光度到目前的50倍，而温度比现在低一点。然后它将到达红群聚或水平分支，但太阳金属量的恒星不会沿着水平分支向蓝色演变。相反的，由于其持续在核心中的氦反应，太阳在大约1亿年内适度变大，变亮57。

当氦耗尽时，太阳将重复核心中的氢耗尽时所遵循的膨胀。然而，这一次，这一切都发生得更快，太阳变得更大更亮，如果之前没有吞噬金星，这时也会被席卷金星。这是渐近巨星分支阶段，太阳交替聚变壳层中的氢或更深壳中的氦。在早期渐近巨星分支上大约2,000万年后，太阳变得越来越不稳定，质量迅速损失，每10万年左右会有几百年因为热脉冲导致大小和光度增加。热脉冲每次都变得更大，后来的脉冲将光度推到目前水准的5,000倍，半径增大超过1 AU（1.50× 108 km）60。

根据2008年的模型，由于太阳成为红巨星的质量损失，地球的轨道最多会从最初的扩大1.5 AU（2.20 × 108 km）。然而，由于潮汐力，地球的轨道稍后将开始缩小，因此在红巨星分支的尖端阶段，在水星和金星分别遭受了同样的命运的数百万年后被太阳吞没。质量损失的速度和时间因模型而异。在红巨星分支上具有较高质量损失的模型，在渐近巨星分支的顶端产生质量更小，亮度较低的恒星，可能光度只有2,000倍，半径不到200倍57。对太阳来说，在它完全失去外壳并开始形成行星状星云之前，预测有四个热脉冲。到这个阶段结束时 - 持续大约50万年 - 太阳将只有目前质量的一半左右。渐近巨分支的后期演化甚至更快。随着温度的升高，光度保持大致恒定，当暴露的核心到达30,000 K（29,700 °C；53,500 °F）时，太阳质量的一半被电离成行星状星云，核心就像在某种蓝色环中一样。最后的裸核，一颗白矮星，温度将超过100,000 K（100,000 °C；180,000 °F），估计包含太阳目前质量的54.05%57。行星状星云将在大约1万年后消散，但白矮星将存活数万亿年，然后逐渐变成目前无法被观测到黑矮星6162。

质量体积

太阳是一个巨大而炽热的气体星球。知道了日地距离，再从地球上测得太阳圆面的视角直径，从简单的三角关系就可以求出太阳的半径为69.6万千米，是地球半径的109倍。由此可以算出太阳的体积为地球的130万倍。天文学家根据开普勒行星运动的第三定律，利用地球的质量和它环绕太阳运转的轨道半径及周期，还可以推算出太阳的质量为1.989×10³⁰千克，这个质量是地球的33万倍。并且集中了太阳系99.86%的质量。但是，即使这样一个庞然大物，在茫茫宇宙之中，却也不过只是一颗质量中等的普通恒星而已。

由太阳的体积和质量，可以计算出太阳平均密度为1.409克/厘米3，约为地球平均密度的0.26倍。太阳表面的重力加速度等于273.9810米/秒2，约为地球表面重力加速度的28倍，如果一个人站在太阳表面，那么他的体重将会是在地球上的20倍。太阳表面的逃逸速度约617.7公里/秒，任何一个中性粒子的速度必须大于这个值，才能脱离太阳的吸引力而跑到宇宙空间中去。

所处位置

太阳只是宇宙中一颗十分普通的恒星，但它却是太阳系的中心天体。太阳系中，包含我们的地球在内的八大行星、一些矮行星、彗星和其它无数的太阳系小天体，都在太阳的强大引力作用下环绕太阳运行。太阳系的疆域庞大，仅以冥王星为例，其运行轨道距离太阳就将近40个天文单位，也就是60亿千米之遥远，而实际上太阳系的范围还要数十倍于此。

但是这样一个庞大的太阳系，在银河系中却仅仅是沧海一粟。银河系拥有至少1000亿颗以上的恒星，直径约10万光年。太阳位于银道面之北的猎户座旋臂上，距离银河系中心约30000光年，在银道面以北约26光年，它一方面绕着银心以每秒250公里的速度旋转，周期大概是2.5亿年，另一方面又相对于周围恒星以每秒19.7公里的速度朝着织女星附近方向运动。太阳也在自转，其周期在日面赤道带约25天；两极区约为35天。

太阳正在穿越银河系内部边缘猎户臂的本地泡区中的本星际云。在距离地球17光年的距离内有50颗最邻近的恒星系（距离最近的一颗恒星是红矮星，被称为比邻星，距太阳大约4.2光年），太阳的质量在这些恒星中排在第四。太阳在距离银河中心24000至26000光年的距离上绕着银河公转，从银河北极鸟瞰，太阳沿顺时针轨道运行，大约2亿2500万至2亿5000万年绕行一周。由于银河系在宇宙微波背景辐射（CMB）中以550公里/秒的速度朝向长蛇座的方向运动，这两个速度合成之后，太阳相对于CMB的速度是370公里/秒，朝向巨爵座或狮子座的方向运动。

旋转

公转

太阳绕银河系中心公转，绕银河系中心公转周期约2.5×10⁸年。银河系中心可能有巨大黑洞，但它周围布满了恒星，所以看上去像“银盘”。这些恒星都绕“银核”公转。与地球公转不同，这些恒星公转每绕一周离“银核”会更近。

自转

**主词条：**太阳自转

太阳和其它天体一样，也在围绕自己的轴心自西向东自转，但观测和研究表明，太阳表面不同的纬度处，自转速度不一样。在赤道处，太阳自转一周需要25.4天，而在纬度40处需要27.2天，到了两极地区，自转一周则需要35天左右。这种自转方式被称为“较差自转”。这种较差自转是由热传输引起的对流运动和太阳自转引起的柯里奥利力造成的。

结构

根据太阳活动的相对强弱，太阳可分为宁静太阳和活动太阳两大类。宁静太阳是一个理论上假定宁静的球对称热气体球，其性质只随半径而变，而且在任一球层中都是均匀的，其目的在于研究太阳的总体结构和一般性质。在这种假定下，按照由里往外的顺序，太阳是由核心、辐射区、对流层、光球层、色球层、日冕层构成。光球层之下称为太阳内部；光球层之上称为太阳大气。

磁场

**主词条：**太阳磁场

太阳表面有一个变化的恒星磁场。它的极场是1—2高斯（0.0001—0.0002特斯拉），而在太阳上被称为太阳黑子的特征中，极场通常是3,000高斯（0.3特斯拉），在日珥中则是10—100高斯（0.001—0.01特斯拉）30。磁场随时间和位置的变化而变化。准周期的11年太阳周期是太阳黑子数量和大小增减的最显著变化313233。

太阳磁场远远超出了太阳本身。导电的太阳风等离子体将太阳磁场带入太空，形成所谓的行星际磁场59。在一种被称为理想磁流体动力学的近似中，等离子体粒子只沿着磁力线移动。结果是，向外流动的太阳风将行星际磁场向外拉伸，迫使其形成大致径向的结构。对于在太阳磁赤道两侧具有相反半球极性的简单偶极太阳磁场，在太阳风中形成薄的电流片63。太阳圈电流片延伸到太阳系外，影响到星际物质中的等离子体。

太阳是磁力活跃的恒星，它支撑一个强大、年复一年在变化的磁场，并且大约每11年环绕着太阳极大期反转它的方向太阳磁场会导致很多影响，称为太阳活动，包括在太阳表面的太阳黑子、太阳耀斑、和携带着物质穿越太阳系且不断变化的太阳风。太阳活动对地球的影响包括在高纬度的极光，和扰乱无线电通讯和电力。太阳活动被认为在太阳系的形成和演化扮演了很重要的角色，太阳因为高温的缘故，所有的物质都是气体和等离子体，这使得太阳的转速可能在赤道（大约25天）较快，而不是高纬度（在两极约为35天）太阳因纬度不同的较差自转造成它的磁场线随着时间而纠缠在一起，造成磁场圈从太阳表面喷发出来，并触发太阳形成系距性的太阳黑子和日珥（参见磁重联）。随着太阳每11年反转它本身的磁场，这种纠缠创造了太阳发电机和11年的太阳磁场活动太阳周期。

太阳磁场朝太阳本体外更远处延伸，磁化的太阳风等离子体携带着太阳的磁场进入太空，形成所谓的行星际磁场由于等离子体只能沿着磁场线移动，离开太阳的行星际磁场起初是沿着径向伸展的。因位在太阳赤道上方和下方离开太阳的磁场具有不同的极性，因此在太阳的赤道平面存在着一层薄薄的电流层，称为太阳圈电流片。太阳的自转使得远距离的磁场和电流片旋转成像是阿基米德螺旋结构，称为派克螺旋。行星际磁场的强度远比太阳的偶极性磁场强大。太阳50-400μT的磁偶极（在光球）随着距离的三次方衰减，在地球的距离上只有0.1nT。然而依据太空船的观测，在地球附近的行星际磁场是这个数值的100倍，大约是5nT。

内部

核反应区

**主词条：**核反应区

从中心到0.25太阳半径是太阳发射巨大能量的真正源头，也称为核反应区。在这里，太阳核心处温度高达1500万度，压力相当于3000亿个大气压，随时都在进行着四个氢核聚变成一个氦核的热核反应。根据原子核物理学和爱因斯坦的质能转换关系式E=mc²，每秒钟有质量为6亿吨的氢经过热核聚变反应为5.96亿吨的氦，并释放出相当于400万吨氢的能量，正是这巨大的能源带给了我们光和热，但这损失的质量与太阳的总质量相比，却是不值一提的。根据对太阳内部氢含量的估计，太阳至少还有50亿年的正常寿命。

核反应区中的核聚变率处于自校正平衡：稍高的核聚变率会导致堆芯升温更多，膨胀会稍微抵消外层的重量，从而降低密度，进而降低核聚变率，并校正摄动；而稍低的速率将导致核心稍微冷却和收缩，从而增加密度并增加核聚变速率，并再次使其恢复到现时的速率2425。

辐射区

**主词条：**辐射区

0.25太阳半径～0.86太阳半径是太阳辐射区，它包含了各种电磁辐射和粒子流。辐射从内部向外部传递过程是多次被物质吸收而又再次发射的过程。从核反应区到太阳表面的行程中，能量依次以X射线、远紫外线、紫外线，最后是可见光的形式向外辐射。

差旋层

辐射层和对流层被一个过渡的差旋层分隔开。在此区域中，辐射区的均匀旋转与对流区的差异旋转之间的急剧状态变化导致两者之间产生大的剪切力，产生连续的水平层相互滑过的现象27。目前猜想这一层中的磁发电机会产生太阳的磁场26。

对流层

**主词条：**太阳对流层

对流层是辐射区的外侧区域，其厚度约有十几万千米，由于这里的温度、压力和密度梯度都很大，太阳气体呈对流的不稳定状态。使物质的径向对流运动强烈，热的物质向外运动，冷的物质沉入内部，太阳内部能量就是靠物质的这种对流，由内部向外部传输。

对流层中，太阳的等离子体已经不够稠密或不够热，不再能经由传导作用有效的将内部的热向外传送；换言之，它已经不够透明了。结果是，热柱携带热物质前往表面（光球）产生了热对流。一旦这些物质在表面变冷，它会向下切入对流带的底部，再从辐射带的顶部获得更多的热量在可见的太阳表面，此处温度已经降至5700K，而且密度也只有0.2公克/立方米（大约是海平面密度的六千分之一）。

在对流带的热柱对太阳表面观测是非常重要的，比如米粒组织和超米粒组织。在对流带的湍流会在太阳内部的外围部分造成“小尺度”的发电机，这会在太阳表面的各处产生磁南极和磁北极。太阳的热柱是瑞利-贝纳德对流，形状大致为棱镜六边形。 28

大气层

太阳光球以上的部分统称为太阳大气层，跨过整个电磁频谱，从无线电、可见光到伽马射线，都可以观察它们。太阳的大气层由四部分组成：光球（正常情况下可见）、色球、过渡区、日冕和太阳圈。在日全食期间，光球被阻挡，使得日冕可见29。太阳圈可能是太阳大气层最稀薄的外缘，并且延伸到冥王星轨道之外与星际物质交界，交界处称为日鞘，并且在那儿形成剪切的激波前缘。色球、过渡区和日冕的温度都比太阳表面高，原因还没有获得证实，但证据指向阿尔文波可能携带了足够的能量将日冕加热。

光球

**主词条：**光球

对流层上面的太阳大气，称为太阳光球。光球是一层不透明的气体薄层，厚度约500千米。它确定了太阳非常清晰的边界，几乎所有的可见光都是从这一层发射出来的。

色球

**主词条：**色球

色球位于光球之上。厚度约2000千米。太阳的温度分布从核心向外直到光球层，都是逐渐下降的，但到了色球层，却又反常上升，到色球顶部时已达几万度。由于色球层发出的可见光总量不及光球的1%，因此人们平常看不到它。只有在发生日全食时，即食既之前几秒种或者生光以后几秒钟，当光球所发射的明亮光线被月影完全遮掩的短暂时间内，在日面边缘呈现出狭窄的玫瑰红色的发光圈层，这就是色球层。平时，科学家们要通过单色光（波长为6563埃）色球望远镜才能观测到太阳色球层。

日冕

**主词条：**日冕

日冕是太阳大气的最外层，由高温、低密度的等离子体所组成。亮度微弱，在白光中的总亮度比太阳圆面亮度的百分之一还低，约相当于满月的亮度，因此只有在日全食时才能展现其光彩，平时观测则要使用专门的日冕仪。日冕的温度高达百万度，其大小和形状与太阳活动有关，在太阳活动极大年时，日冕接近圆形；在太阳宁静年则呈椭圆形。自古以来，观测日冕的传统方法都是等待一次罕见的日全食——在黑暗的天空背景上，月面把明亮的太阳光球面遮掩住，而在日面周围呈现出青白色的光区，就是人们期待观测的太阳最外层大气——日冕。

太阳圈

**主词条：**太阳圈

太阳圈，从大约20太阳半径（0.1天文单位）到太阳系的边缘，这一大片环绕着太阳的空间充满了伴随太阳风离开太阳的等离子体。他的内侧边界是太阳风成为超阿耳芬波的那层位置-流体的速度超过阿耳芬波。因为讯息只能以阿耳芬波的速度传递，所以在这个界限之外的湍流和动力学的力量不再能影响到内部的日冕形状。太阳风源源不断的进入太阳圈之中并向外吹拂，使得太阳的磁场形成螺旋的形状，直到在距离太阳超过50天文单位之外撞击到日鞘为止。

在2004年12月，旅行者1号探测器已穿越过被认为是日鞘部分的激波前缘。两艘航海家太空船在穿越边界时都侦测与记录到能量超过一般微粒的高能粒子。

太阳光

**主词条：**太阳光

阳光是地球能量的主要来源。太阳常数是在距离太阳1天文单位的位置（也就是在或接近地球），直接暴露在阳光下的每单位面积接收到的能量，其值约相当于1,368W/m2（瓦每平方米）。经过大气层的吸收后，抵达地球表面的阳光已经衰减——在大气清澈且太阳接近天顶的条件下也只有约1,000W/m2。

有许多种天然的合成过程可以利用太阳能-光合作用是植物以化学的方式从阳光中撷取能量（氧的释出和碳化合物的减少），直接加热或使用太阳电池转换成电的仪器被使用在太阳能发电的设备上，或进行其他的工作；有时也会使用集光式太阳能（也就是凝聚阳光）。储存在原油和其它化石燃料中的能量是来自遥远的过去经由光合作用转换的太阳能。

太阳辐射的峰值波长（500纳米）介于光谱中蓝光和绿光的过渡区域。恒星的温度与其辐射中占主要地位的波长有密切关系。就太阳来说，其表面的温度大约在5800K。然而，由于人的眼睛对峰值波长周围的其它颜色更敏感，所以太阳看起来呈现出白色或是黄白色。

参数

能量

作为一颗恒星，太阳，其总体外观性质是，光度为383亿亿亿瓦，绝对星等为4.8。是一颗黄色G2型矮星，有效温度等于开氏5800度。太阳与在轨道上绕它公转的地球的平均距离为149597870千米（499.005光秒或1天文单位）。按质量计，它的物质构成是71%的氢、26%的氦和少量较重元素。它们都是通过核聚变来释放能量的，根据理论太阳最后核聚变反应产生的物质是铁和铜等金属。

观测

|| || 太阳参数

|| || 光球成分

来源: 百度百科

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