太陽不是像個大煤球那樣燃燒的，雖然很早之前的人們是那樣認為的，後來經過計算發現，如果按照“煤球太陽”這個模型計算的話，那麼這個“煤球”頂多燃燒5000年就燒沒了。關於太陽的光與熱的來源，直到人類進入了原子時代才從理論上解決了這個問題，就是太陽的能量都來自於在其中心發生的核聚變反應，這和氫彈爆炸釋放能量的原理差不多，只不過規模要大了不止億萬倍，而且核聚變反應的能量轉換效率是非常高的。1千克氫核聚變釋放的能量大約為6300000億焦爾,相當於2萬噸標準煤燃燒釋放的能量。

先看看要發生核聚變的條件，首先是原料，我們知道太陽的成分主要是由大約佔太陽質量71%的氫與27%的氦組成,其他元素只佔大約2%。而太陽可是佔了整個太陽系總體質量的99.86%，所以說，絕對有足夠的氫供其進行持續的核聚變反應。

再看看溫度與壓力，太陽表面的溫度大約為6000K，這個溫度是不足以讓氫發生聚變反應的，但太陽有著巨大的體積與質量，所以在太陽中心的溫度可以達到1500萬度，中心的壓力超過3300億個大氣壓，這麼大的壓力下，就算是氫，密度也達到了160克/立方厘米（金子的密度19.26克/立方厘米），在這樣的高溫、高壓條件下，足可以讓氫發生聚變反應，也就是4個氫原子發生氫核聚變成一個氦原子，同時放出巨大能量，這能量就以光和熱的形式散發出來。這種反應在太陽的內部不斷持續的進行著，所以太陽才會持續的釋放出光和熱。

有一點要說明，太陽並不是所有部分都在進行聚變反應，只有在核心區域才發生聚變，而1500萬度對於核聚變來說仍然是“比較低”的溫度，在這個溫度下聚變反應的效率非常低，兩個氫原子能夠聚合到一起的機率大約只有一萬億億億分之一（1後面28個0），機率低，但架不住數量多啊，太陽核心就有大約1×10^56個粒子，所以就算效率低，每秒也能把600萬噸氫轉變成氦，這些能量大約相當於22億個5000萬噸級的氫彈的能量，而太陽產生的這些能量只有22億分之一能夠到達地球，就是這點能量讓地球變得絢麗多彩，讓生命得以誕生延續。

太陽像所有的恆星一樣，能夠產生能量，因為它本質上是一個巨大的聚變反應。科學家們認為，這是由巨大的氣體和粒子云(即一個星雲)在自身重力作用下坍縮而形成的——這就是眾所周知的星雲理論。這不僅在我們的太陽系中心創造了一個巨大的光球，它還觸發了一個過程，在這個過程中，在中心收集的氫開始聚變產生太陽能。

這個過程在技術上被稱為核聚變，它以光和熱的形式釋放出驚人的能量。但是從我們的太陽中心獲得能量，以及太陽輻射一直到地球和更遠的地方需要一些關鍵的步驟。最後，這一切都歸結到太陽的層面上，每個因素都在確保太陽能能夠幫助創造和維持生命。

▲太陽透過光和熱為地球上的生命提供能量

太陽的核心是從中心延伸到太陽半徑的約20-25%的區域。在這裡，在核心，能量由氫原子(H)轉化成氦分子(He)。這是有可能的，因為在核心內部存在著極高的壓力和溫度，它們被估計為2500億個大氣壓(25.33萬億KPa)和1570萬k。

▲與質子間的鏈。這是太陽的核聚變反應原理。質量，以氫原子的形式，轉化為能量，正如愛因斯坦公式所描述的：E = mc2。

最終的結果是4個質子(氫分子)融合成一個粒子——兩個質子和兩個中子結合在一起形成一個與氦核相同的粒子。兩個正電子從這個過程中釋放出來，以及兩個中微子(它們將兩個質子變成中子)和能量。

▲質子和質子的連鎖反應在恆星的大小和太陽的大小上占主導地位▲質子（Proton）間的連鎖反應

光子在質子-質子鏈式反應中，氫核透過一些中間產物轉化為氦核。這些反應產生高能光子(伽馬射線)，穿過圍繞核心的“輻射層”。這一層佔太陽半徑的60%。由於光子被不斷地攔截、吸收和再發射，所以能量需要100萬年才能穿過這個層進入“對流層”。在核中，氦核佔質量的62%(其餘的仍然是氫)。輻射和對流層有72%的氫、26%的氦和2%較重的元素(按質量)。聚變產生的能量隨後被輸送到太陽表面，並以光的形式發射，或者以高能粒子的形式發射出去。

▲太陽的內部結構

核心是太陽的唯一部分，透過核聚變產生可觀的熱量。事實上，太陽產生的99%的能量都發生在太陽半徑的24%以內。到30%的半徑，聚變幾乎完全停止。太陽的其餘部分被從核心透過連續層傳遞的能量加熱，最終到達太Sunny圈，並在Sunny或粒子動能的作用下逃逸到太空中。

太陽釋放出能量轉換轉化率的每秒426萬噸,生產相當於38460每秒百萬的七乘方瓦(3.846×1026 W)。這相當於每秒約9.192×1010噸的TNT。

▲低質量、中等質量和高質量恆星的不同傳輸機制。

這是緊鄰核心的區域，延伸到約0.7太陽半徑。在這一層沒有熱對流，但是這一層的太陽材料是熱的和密集的，熱輻射是所有需要的，以轉移在核心外部產生的強烈熱量。基本上，這涉及到氫和氦的離子在被其他離子重新吸收之前，在短暫的距離內發射光子。

這一層的溫度下降了，從接近700萬開爾文的溫度下降到與對流區邊界接近200萬。密度也下降這一層從太陽半徑的0.25倍輻射區的頂部,從20 g / cm³最接近核心只有0.2克/釐米³上限。

這是太陽的外層，它佔到太陽半徑的70%以上(或者從表面到大約)。下面的200000公里)。在這裡，溫度低於輻射區域，較重的原子沒有完全電離。因此，輻射熱傳導效率較低，而等離子體的密度足夠低，使得對流電流得以發展。

正因為如此，上升的熱細胞將大部分熱量傳遞到太陽的光圈。一旦這些細胞上升到光球表面之下，它們的物質就會冷卻，從而導致密度增加。這迫使它們再次下沉到對流區的底部——它們吸收更多的熱量，對流迴圈繼續。

▲太陽透過光和熱為地球上的生命提供能量。

在太陽表面，溫度下降到5700k。太陽這一層的湍流對流也會產生一種效應，這種效應會在太陽表面產生磁極和南北極。

太陽黑子也在這一層上出現，與周圍區域相比，黑斑出現了。這些斑點對應於磁場中抑制對流的濃度，並使表面的區域與周圍的材料相比降溫。

最後，還有光球，太陽的可見表面。在這裡，Sunny和熱量被輻射並對流到地表傳播到太空中。層溫度的範圍之間的4500和6000 K(4230 - 5730°C;7646 - 10346°F)。由於光圈的上部比下部更冷，太陽的影象在中心比在太陽盤的邊緣或邊緣更明亮，這一現象被稱為“邊緣暗化”。

▲在太陽的光球層，Sunny和熱量被送入太空。

光球層是太陽大氣最低的一層，即一般用白光所觀測到的太陽表面厚度僅500公里左右。我們接收到的太陽能量基本上是光球發出的。而光球層並不是透明的，造成這一現象的原因是帶負電荷的氫離子(H -)的數量在減少，它容易吸收可見光。相反地，我們看到的可見光是由電子與氫原子反應生成H離子而產生的。

▲太陽的結構：1、核心，2、輻射區域，3、對流區，4、光球層，5、色球層，6、電離層，7、太陽黑子，8、米粒組織，9、日珥

光球發射出的能量透過空間傳播，到達地球的大氣層和太陽系的其他行星。在地球上，大氣層的上層(臭氧層)過濾了大部分太陽紫外線(UV)輻射，但卻將部分紫外線輻射到表面。吸收的能量隨後被地球的空氣和地殼吸收，加熱我們的星球，併為生物體提供能量來源。

它是地球上生物和化學過程的中心。沒有它，植物和動物的生命週期就會結束，所有陸地生物的晝夜節律都會被打亂;隨著時間的推移，地球上所有的生命都將不復存在。

輻射，熱輻射

在地球上，熱的傳播方式主要有兩種。熱對流和熱傳導。

熱對流一般要求有液體或氣體受熱。而這液體和氣體可以是最終受熱者，也可以僅僅是一箇中間者。我們冬天烤火就是這樣。

熱傳導，則是直接接觸。有溫差的兩個固體直接接觸，熱從高熱一方傳熱到低熱一方。

但是，太空中沒有空氣，沒有液體，我們更不能直接接觸日冕就有百萬攝氏度的太陽。

因此，太陽只能透過熱輻射的方式給地球人類送來溫暖。

熱輻射簡單說就是引起電磁波傳熱，因此其傳播速度也是光速，是真空中唯一的傳播方式。

反過來說，當電磁波穿過人體的時候，理論上人體應該是會升溫的。但是，由於其影響太小了，所以人感覺不到。

不過，太陽就不一樣了，由於太陽產生的能量太大了，所以熱透過輻射方式到達地球的時候，人就能明顯感覺到溫暖。

這也是宇宙其他恆星得以被人類觀察到的原因之一。