SUN 太阳
太陽
（太陽系中心的恒星）
太陽(Sun)是太陽系的中心天體，占有太陽系總體質量的99.86%。太陽系中的八大行星、小行星、流星、彗星、外海王星天體以及星際塵埃等，都圍繞著太陽公轉，而太陽則圍繞著銀河系的中心公轉。
太陽是位于太陽系中心的恒星，它幾乎是熱等離子體與磁場交織著的一個理想球體。太陽直徑大約是1392000（1.392×10?）千米，相當于地球直徑的109倍；體積大約是地球的130萬倍；其質量大約是2×103?千克（地球的330000倍）。從化學組成來看，現在太陽質量的大約四分之三是氫，剩下的幾乎都是氦，包括氧、碳、氖、鐵和其他的重元素質量少于2%，采用核聚變的方式向太空釋放光和熱。
太陽目前正在穿越銀河系內部邊緣獵戶臂的本地泡區中的本星際云。在距離地球17光年的距離內有50顆最鄰近的恒星系（與太陽距離最近的恒星是稱作比鄰星的紅矮星，大約4.2光年）。
太陽是一顆黃矮星（光譜為G2V），黃矮星的壽命大致為100億年，目前太陽大約45.7億歲。 在大約50至60億年之后，太陽內部的氫元素幾乎會全部消耗盡，太陽的核心將發生坍縮，導致溫度上升，這一過程將一直持續到太陽開始把氦元素聚變成碳元素。雖然氦聚變產生的能量比氫聚變產生的能量少，但溫度也更高，因此太陽的外層將膨脹，并且把一部分外層大氣釋放到太空中。當轉向新元素的過程結束時，太陽的質量將稍微下降，外層將延伸到地球或者火星目前運行的軌道處（這時由于太陽質量的下降，這兩顆行星將會離太陽更遠）。
中文名
太陽
外文名
Sun
別????名
日、陽、羲和、金烏、金輪等
分????類
恒星
質????量
1.9891×103? kg
平均密度
1.408×103 kg/?
直????徑
1.392×10? km
表面溫度
約 6000 K?[1]??[17]?
逃逸速度
617.7 km/s
視星等
（V）-26.74
絕對星等
4.83 等
自轉周期
25.05天
赤????經
286.13°
赤????緯
+63.87°
距地距離
1.496×10? km
公轉周期
（2.25-2.50）×10? a
半????徑
6.955×10? km（就光球層言）?[21]?
目錄
演化
太陽是在大約45.7億年前在一個坍縮的氫分子云內形成。太陽形成的時間以兩種方法測量：太陽目前在主序帶上的年齡，使用恒星演化和太初核合成的電腦模型確認，大約就是45.7億年。這與放射性定年法得到的太陽最古老的物質是45.67億年非常的吻合。太陽在其主序的演化階段已經到了中年期，在這個階段的核聚變是在核心將氫聚變成氦。每秒中有超過400萬噸的物質在太陽的核心轉化成能量，產生中微子和太陽輻射。以這個速率，到目前為止，太陽大約轉化了100個地球質量的物質成為能量，太陽在主序帶上耗費的時間總共大約為100億年。
太陽的生命歸宿
太陽沒有足夠的質量爆發成為超新星，替代的是，在約50億年后它將進入紅巨星的階段，氦核心為抵抗引力而收縮，同時變熱；緊挨核心的氫包層因溫度上升而加速聚變，結果產生的熱量持續增加，傳導到外層，使其向外膨脹。當核心的溫度達到1億K時，氦聚變將開始進行并燃燒生成碳。由于此時的氦核心已經相當于一個小型“白矮星”（電子簡并態），熱失控的氦聚變將導致氦閃，釋放的巨大能量使太陽核心大幅度膨脹，解除了電子簡并態，然后核心剩余的氦進行穩定的聚變。從外部看，太陽將如新星般突然增亮5～10個星等（相比于此前的“紅巨星”階段），接著體積大幅度縮小，變得比原先的紅巨星暗淡得多（但仍將比現在的太陽亮），直到核心的碳逐步累積，再次進入核心收縮、外層膨脹階段。這就是漸近巨星分支階段。
地球的命運是不確定的，當太陽成為紅巨星時，其半徑大約會是現在的200倍，表面可能將膨脹至地球現在的軌道——1AU（1.5×1011m）。然而，當太陽成為漸近巨星分支的恒星時，由于恒星風的作用，它大約已經流失30%的質量，所以地球的軌道會向外移動。如果只是這樣，地球或許可以幸免，但新的研究認為地球可能會因為潮汐的相互作用而被太陽吞噬掉。但即使地球能逃脫被太陽焚毀的命運，地球上的水仍然都會沸騰，大部分的氣體都會逃逸入太空。
太陽(6張)
即使太陽仍在主序帶的現階段，太陽的光度仍然在緩慢的增加（每10億年約增加10%），表面的溫度也緩緩的提升。太陽過去的光度比較暗淡，這可能是生命在10億年前才出現在陸地上的原因。太陽的溫度若依照這樣的速率增加，在未來的10億年，地球可能會變得太熱，使水不再能以液態存在于地球表面，而使地球上所有的生物趨于滅絕。
繼紅巨星階段之后，激烈的熱脈動將導致太陽外層的氣體逃逸，形成行星狀星云。在外層被剝離后，唯一留存下來的就是恒星炙熱的核心——白矮星，并在數十億年中逐漸冷卻和黯淡。這是低質量與中質量恒星演化的典型。?[2]?
質量體積
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太陽(7張)
太陽是一個巨大而熾熱的氣體星球。知道了日地距離，再從地球上測得太陽圓面的視角直徑，從簡單的三角關系就可以求出太陽的半徑為69.6萬千米，是地球半徑的109倍。由此可以算出太陽的體積為地球的130萬倍。
天文學家根據開普勒行星運動的第三定律，利用地球的質量和它環繞太陽運轉的軌道半徑及周期，還可以推算出太陽的質量為1.989×103?千克，這個質量是地球的33萬倍。并且集中了太陽系99.86%的質量。但是，即使這樣一個龐然大物，在茫茫宇宙之中，卻也不過只是一顆質量中等的普通恒星而已。
由太陽的體積和質量，可以計算出太陽平均密度為1.409克/厘米3，約為地球平均密度的0.26倍。太陽表面的重力加速度等于273.9810米/秒2，約為地球表面重力加速度的28倍，如果一個人站在太陽表面，那么他的體重將會是在地球上的20倍?[3]??。太陽表面的逃逸速度約617.7公里/秒，任何一個中性粒子的速度必須大于這個值，才能脫離太陽的吸引力而跑到宇宙空間中去。?[4-5]?
所處位置
從南門二比鄰星處看我們的太陽
太陽只是宇宙中一顆十分普通的恒星，但它卻是太陽系的中心天體。太陽系中，包含我們的地球在內的八大行星、一些矮行星、彗星和其它無數的太陽系小天體，都在太陽的強大引力作用下環繞太陽運行。太陽系的疆域龐大，僅以冥王星為例，其運行軌道距離太陽就將近40個天文單位，也就是60億千米之遙遠，而實際上太陽系的范圍還要數十倍于此。
但是這樣一個龐大的太陽系家族，在銀河系中卻僅僅只是十分普通的滄海一粟。銀河系擁有至少1000億顆以上的恒星，直徑約10萬光年。太陽位于銀道面之北的獵戶座旋臂上，距離銀河系中心約30000光年，在銀道面以北約26光年，它一方面繞著銀心以每秒250公里的速度旋轉，周期大概是2.5億年，另一方面又相對于周圍恒星以每秒19.7公里的速度朝著織女星附近方向運動。?[4]??太陽也在自轉，其周期在日面赤道帶約25天；兩極區約為35天。
太陽正在穿越銀河系內部邊緣獵戶臂的本地泡區中的本星際云。在距離地球17光年的距離內有50顆最鄰近的恒星系（距離最近的一顆恒星是紅矮星，被稱為比鄰星，距太陽大約4.2光年），太陽的質量在這些恒星中排在第四。太陽在距離銀河中心24000至26000光年的距離上繞著銀河公轉，從銀河北極鳥瞰，太陽沿順時針軌道運行，大約2億2500萬至2億5000萬年繞行一周。由于銀河系在宇宙微波背景輻射（CMB）中以550公里/秒的速度朝向長蛇座的方向運動，這兩個速度合成之后，太陽相對于CMB的速度是370公里/秒，朝向巨爵座或獅子座的方向運動。
在南門二（比鄰星所在的三合星系統）的位置觀看我們的太陽時，太陽則會成為仙后座中一顆視星等為0.5等的恒星。大體來說，仙后座的外形將會從\/\/變成/\/\/，太陽將會位在仙后座ε星的尾端。
旋轉
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公轉
太陽繞銀河系中心公轉，繞銀河系中心公轉周期約2.5×10?年。銀河系中心可能有巨大黑洞，但它周圍布滿了恒星，所以看上去象“銀盤”。這些恒星都繞“銀核”公轉。與地球公轉不同，這些恒星公轉每繞一周離“銀核”會更近。
自轉
主詞條：太陽自轉
太陽和其它天體一樣，也在圍繞自己的軸心自西向東自轉，但觀測和研究表明，太陽表面不同的緯度處，自轉速度不一樣。在赤道處，太陽自轉一周需要25.4天，而在緯度40處需要27.2天，到了兩極地區，自轉一周則需要35天左右。這種自轉方式被稱為“較差自轉”。?[4]??[6]?
構造
根據太陽活動的相對強弱，太陽可分為寧靜太陽和活動太陽兩大類。寧靜太陽是一個理論上假定寧靜的球對稱熱氣體球，其性質只隨半徑而變，而且在任一球層中都是均勻的，其目的在于研究太陽的總體結構和一般性質。在這種假定下，按照由里往外的順序，太陽是由核心、輻射區、對流層、光球層、色球層、日冕層構成。光球層之下稱為太陽內部；光球層之上稱為太陽大氣。?[4]?
磁場
主詞條：太陽磁場
太陽圈電流片延伸到太陽系外，結果是來自太陽的旋轉磁場影響到星際物質中的等離子體。
太陽是磁力活躍的恒星，它支撐一個強大、年復一年在變化的磁場，并且大約每11年環繞著太陽極大期反轉它的方向太陽磁場會導致很多影響，稱為太陽活動，包括在太陽表面的太陽黑子、太陽耀斑、和攜帶著物質穿越太陽系且不斷變化的太陽風。太陽活動對地球的影響包括在高緯度的極光，和擾亂無線電通訊和電力。太陽活動被認為在太陽系的形成和演化扮演了很重要的角色，太陽因為高溫的緣故，所有的物質都是氣體和等離子體，這使得太陽的轉速可能在赤道（大約25天）較快，而不是高緯度（在兩極約為35天）太陽因緯度不同的較差自轉造成它的磁場線隨著時間而糾纏在一起，造成磁場圈從太陽表面噴發出來，并觸發太陽形成系距性的太陽黑子和日珥（參見磁重聯）。隨著太陽每11年反轉它本身的磁場，這種糾纏創造了太陽發電機和11年的太陽磁場活動太陽周期。
太陽磁場朝太陽本體外更遠處延伸，磁化的太陽風等離子體攜帶著太陽的磁場進入太空，形成所謂的行星際磁場由于等離子體只能沿著磁場線移動，離開太陽的行星際磁場起初是沿著徑向伸展的。因位在太陽赤道上方和下方離開太陽的磁場具有不同的極性，因此在太陽的赤道平面存在著一層薄薄的電流層，稱為太陽圈電流片。太陽的自轉使得遠距離的磁場和電流片旋轉成像是阿基米德螺旋結構，稱為派克螺旋。行星際磁場的強度遠比太陽的偶極性磁場強大。太陽50-400μT的磁偶極（在光球）隨著距離的三次方衰減，在地球的距離上只有0.1nT。然而依據太空船的觀測，在地球附近的行星際磁場是這個數值的100倍，大約是5nT。
內部
核反應區
主詞條：核反應區
從中心到0.25太陽半徑是太陽發射巨大能量的真正源頭，也稱為核反應區。在這里，太陽核心處溫度高達1500萬度，壓力相當于3000億個大氣壓，隨時都在進行著四個氫核聚變成一個氦核的熱核反應。根據原子核物理學和愛因斯坦的質能轉換關系式E=mc2，每秒鐘有質量為6億噸的氫經過熱核聚變反應為5.96億噸的氦，并釋放出相當于400萬噸氫的能量，正是這巨大的能源帶給了我們光和熱，但這損失的質量與太陽的總質量相比，卻是不值一提的。根據對太陽內部氫含量的估計，太陽至少還有50億年的正常壽命。
輻射區
主詞條：輻射區
0.25太陽半徑～0.86太陽半徑是太陽輻射區，它包含了各種電磁輻射和粒子流。輻射從內部向外部傳遞過程是多次被物質吸收而又再次發射的過程。從核反應區到太陽表面的行程中，能量依次以X射線、遠紫外線、紫外線，最后是可見光的形式向外輻射。太陽是一個取之難盡，用之不竭的能量源泉。
對流層
主詞條：太陽對流層
對流層是輻射區的外側區域，其厚度約有十幾萬千米，由于這里的溫度、壓力和密度梯度都很大，太陽氣體呈對流的不穩定狀態。使物質的徑向對流運動強烈，熱的物質向外運動，冷的物質沉入內部，太陽內部能量就是靠物質的這種對流，由內部向外部傳輸。?[4]?
大氣層
太陽光球以上的部分統稱為太陽大氣層，跨過整個電磁頻譜，從無線電、可見光到伽馬射線，都可以觀察它們分為5個主要的部分：溫度極小區、色球、過渡區、日冕、和太陽圈，太陽圈可能是太陽大氣層最稀薄的外緣并且延伸到冥王星軌道之外與星際物質交界，交界處稱為日鞘，并且在那兒形成剪切的激波前緣。色球、過渡區和日冕的溫度都比太陽表面高，原因還沒有獲得證實，但證據指向阿爾文波可能攜帶了足夠的能量將日冕加熱。
光球
主詞條：光球
對流層上面的太陽大氣，稱為太陽光球。光球是一層不透明的氣體薄層，厚度約500千米。它確定了太陽非常清晰的邊界，幾乎所有的可見光都是從這一層發射出來的。?[4]?
色球
主詞條：色球
色球位于光球之上。厚度約2000千米。太陽的溫度分布從核心向外直到光球層，都是逐漸下降的，但到了色球層，卻又反常上升，到色球頂部時已達幾萬度。由于色球層發出的可見光總量不及光球的1%，因此人們平常看不到它。只有在發生日全食時，即食既之前幾秒種或者生光以后幾秒鐘，當光球所發射的明亮光線被月影完全遮掩的短暫時間內，在日面邊緣呈現出狹窄的玫瑰紅色的發光圈層，這就是色球層。平時，科學家們要通過單色光（波長為6563埃）色球望遠鏡才能觀測到太陽色球層。?[4]?
日冕
主詞條：日冕
太陽大氣(2張)
日冕是太陽大氣的最外層，由高溫、低密度的等離子體所組成。亮度微弱，在白光中的總亮度比太陽圓面亮度的百分之一還低，約相當于滿月的亮度，因此只有在日全食時才能展現其光彩，平時觀測則要使用專門的日冕儀。日冕的溫度高達百萬度，其大小和形狀與太陽活動有關，在太陽活動極大年時，日冕接近圓形；在太陽寧靜年則呈橢圓形。自古以來，觀測日冕的傳統方法都是等待一次罕見的日全食——在黑暗的天空背景上，月面把明亮的太陽光球面遮掩住，而在日面周圍呈現出青白色的光區，就是人們期待觀測的太陽最外層大氣——日冕。?[4]?
太陽圈
2010年10月在不同黑子上方看見的日冕構造
主詞條：太陽圈
太陽圈，從大約20太陽半徑（0.1天文單位）到太陽系的邊緣，這一大片環繞著太陽的空間充滿了伴隨太陽風離開太陽的等離子體。他的內側邊界是太陽風成為超阿耳芬波的那層位置-流體的速度超過阿耳芬波。因為訊息只能以阿耳芬波的速度傳遞，所以在這個界限之外的湍流和動力學的力量不再能影響到內部的日冕形狀。太陽風源源不斷的進入太陽圈之中并向外吹拂，使得太陽的磁場形成螺旋的形狀，直到在距離太陽超過50天文單位之外撞擊到日鞘為止。
在2004年12月，旅行者1號探測器已穿越過被認為是日鞘部分的激波前緣。兩艘航海家太空船在穿越邊界時都偵測與記錄到能量超過一般微粒的高能粒子。
太陽光
主詞條：太陽光
陽光是地球能量的主要來源。太陽常數是在距離太陽1天文單位的位置（也就是在或接近地球），直接暴露在陽光下的每單位面積接收到的能量，其值約相當于1,368W/m3（瓦每平方米）。經過大氣層的吸收后，抵達地球表面的陽光已經衰減——在大氣清澈且太陽接近天頂的條件下也只有約1,000W/m3。
有許多種天然的合成過程可以利用太陽能-光合作用是植物以化學的方式從陽光中擷取能量（氧的釋出和碳化合物的減少），直接加熱或使用太陽電池轉換成電的儀器被使用在太陽能發電的設備上，或進行其他的工作；有時也會使用集光式太陽能（也就是凝聚陽光）。儲存在原油和其它化石燃料中的能量是來自遙遠的過去經由光合作用轉換的太陽能。
對流層
主詞條：太陽對流層
太陽的外層，從它的表面向下至大約200,000公里（或是70%的太陽半徑），太陽的等離子體已經不夠稠密或不夠熱不再能經由傳導作用有效的將內部的熱向外傳送；換言之，它已經不夠透明了。結果是，當熱柱攜帶熱物質前往表面（光球）產生了熱對流。一旦這些物質在表面變冷，它會向下切入對流帶的底部，再從輻射帶的頂部獲得更多的熱量在可見的太陽表面，溫度已經降至5700K，而且密度也只有0.2公克/立方米（大約是海平面密度的六千分之一）。
在對流帶的熱柱形成在太陽表面上非常重要的，像是米粒組織和超米粒組織。在對流帶的湍流會在太陽內部的外圍部分造成“小尺度”的發電機，這會在太陽表面的各處產生磁南極和磁北極。太陽的熱柱是貝納得穴流因此往往像六角型的棱鏡。?[7]?
參數
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能量
太陽熱核反應
作為一顆恒星，太陽，其總體外觀性質是，光度為383億億億瓦，絕對星等為4.8。是一顆黃色G2型矮星，有效溫度等于開氏5800度。太陽與在軌道上繞它公轉的地球的平均距離為149597870千米（499.005光秒或1天文單位）。按質量計，它的物質構成是71%的氫、26%的氦和少量較重元素。它們都是通過核聚變來釋放能量的，根據理論太陽最后核聚變反應產生的物質是鐵和銅等金屬。
觀測
2011年4月美國宇航局拍攝的照片(2張)
日地平均的距離（1天文單位）：1.49597870×1011米（1億5千萬公里）
日地最遠的距離：1.5210×1011米
日地最近的距離：1.4710×1011米
遠日點與近日點距離相差500萬千米
視星等：-26.74等
絕對星等：4.83等
熱星等：-26.82等
絕對熱星等：4.75等?[8]?
物理
| 日地平均距離 | 149,598,000千米 |
| 半徑 | 696,000千米 |
| 質量 | 1.989×1033克 |
| 平均密度 | 1.409克/立方厘米 |
| 有效溫度 | 5,770K |
| 自轉會合周期 | 26.9日（赤道）；31.1日（極區） |
| 光譜型 | G2V |
| 目視星等 | -26.74等 |
| 目視絕對星等 | 4.83等 |
| 表面重力加速度 | 27,400厘米/平方秒 |
| 表面逃逸速度 | 617.7千米/秒 |
| 中心溫度 | 約15,000,000K |
| 中心密度 | 約160克/立方厘米 |
| 年齡 | 50億年 |
| 表面面積 | 大約6.09×1012平方千米 |
| 體積 | 大約1.412×101?立方千米 |
| 日冕層溫度 | 5×200K |
| 發光度（LS） | 大約3.827×102?Js?1 |
| 太陽壽命 | 約100億年 |
| 天文符號 | ☉ |
| 太陽活動周期 | 11.04年 |
| 總輻射功率 | 3.86×102?瓦特?[9]? |
| 氫 | 73.46% |
| 氦 | 24.85% |
| 氧 | 0.77% |
| 碳 | 0.29% |
| 鐵 | 0.16% |
| 氖 | 0.12% |
| 氮 | 0.09% |
| 硅 | 0.07% |
| 鎂 | 0.05% |
| 硫 | 0.04% |
太陽輻射的峰值波長（500納米）介于光譜中藍光和綠光的過渡區域。恒星的溫度與其輻射中占主要地位的波長有密切關系。就太陽來說，其表面的溫度大約在5800K。然而，由于人的眼睛對峰值波長周圍的其它顏色更敏感，所以太陽看起來呈現出黃色或是紅色。?[10]?
溫度
核心
核心是太陽內唯一能經由核聚變產生大量能量的區域，溫度高達1570萬K。99%的能量產生在太陽半徑的24%以內，而在30%半徑處，核聚變反應幾乎完全停止。
光球層
光球層上最顯著的現象就是太陽黑子，所謂太陽黑子，只指太陽光球層上的溫度相對較低的區域，其溫度約為4500K，而光球其余部分的溫度約為5777K。
色球層
色球厚度約2000千米，太陽的溫度分布從核心向外直到光球層，都是逐漸下降的 ，但到了色球層，卻又反常上升，到接近頂端的溫度大約在20000K。
日冕
日冕是太陽大氣的最外層，它由高溫、低密度的等離子體所組成，日冕的溫度高達百萬度。?[4]?
活動
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主詞條：太陽活動
太陽看起來很平靜，實際上無時無刻不在發生劇烈的活動。太陽由里向外分別為太陽核反應區、太陽對流層、太陽大氣層。其中22億分之一的能量輻射到地球，成為地球上光和熱的主要來源。太陽表面和大氣層中的活動現象，諸如太陽黑子、耀斑和日冕物質噴發（日珥）等，會使太陽風大大增強，造成許多地球物理現象──例如極光增多、大氣電離層和地磁的變化。
太陽活動和太陽風的增強還會嚴重干擾地球上無線電通訊及航天設備的正常工作，使衛星上的精密電子儀器遭受損害，地面通訊網絡、電力控制網絡發生混亂，甚至可能對航天飛機和空間站中宇航員的生命構成威脅。因此，監測太陽活動和太陽風的強度，適時作出“空間氣象”預報，越來越顯得重要。
黑子
主詞條：太陽黑子
太陽黑子
4000年前古時候祖先肉眼都看到了像3條腿的烏鴉的黑子，通過一般的光學望遠鏡觀測太陽，觀測到的是光球層的活動。在光球上常常可以看到很多黑色斑點，它們叫做“太陽黑子”。太陽黑子在日面上的大小、多少、位置和形態等，每天都不同。太陽黑子是光球層物質劇烈運動而形成的局部強磁場區域，也是光球層活動的重要標志。長期觀測太陽黑子就會發現，有的年份黑子多，有的年份黑子少，有時甚至幾天，幾十天日面上都沒有黑子。天文學家們早就注意到，太陽黑子從最多或最少的年份到下一次最多或最少的年份，大約相隔11年。也就是說，太陽黑子有平均11年的活動周期，這也是整個太陽的活動周期。天文學家把太陽黑子最多的年份稱之為“太陽活動峰年”，把太陽黑子最少的年份稱之為“太陽活動谷年”。
經過數世紀的研究，人類對太陽黑子的研究已經有了一定的成果。
分為以下幾點：
1.太陽黑子是太陽表面溫度相對較低而顯得黑的區域。
2.黑子會對地球的磁場和電離層產生干擾，指南針不能正確指示方向，動物迷路，無線電通訊受到嚴重影響或中斷，直接危害飛機、輪船、人造衛星等通訊系統安全。
太陽黑子活動的高峰期，太陽會發射大量的高能粒子流與X射線，引起地球磁暴現象，導致氣候異常，地球上微生物因此大量繁殖，這就為流行疾病提供了溫床。
同時，太陽黑子的活動，還會引起生物體物質出現電離現象，引起感冒病毒中遺傳因子變異，或者發生突變性的遺傳，產生強感染力的亞型流感病毒，形成流行性感冒，或者導致人體的生理發生其他復雜的生化反應，影響健康。
因此，太陽黑子量達到高峰期時，人類要及早預防流行性疾病。
有趣的是，一位瑞士天文學家發現，太陽黑子多的時候，氣候干燥，農業豐收，黑子少的時候，暴雨成災。地震工作者發現，太陽黑子數目增多的時候，地球上的地震也多。植物學家發現，植物的生長也隨著太陽黑子的出現而呈現11年周期的變化，黑子多長得快，黑子少長得慢。?[11]?
耀斑
主詞條：太陽耀斑
2011年2月17日太陽爆發近四年最強耀斑(7張)
太陽耀斑是一種劇烈的太陽活動，是太陽能量高度集中釋放的過程。一般認為發生在色球層中，所以也叫“色球爆發”。其主要觀測特征是，日面上（常在黑子群上空）突然出現迅速發展的亮斑閃耀，其壽命僅在幾分鐘到幾十分鐘之間，亮度上升迅速，下降較慢。特別是在太陽活動峰年，耀斑出現頻繁且強度變強。
別看它只是一個亮點，一旦出現，簡直是一次驚天動地的大爆發。這一增亮釋放的能量相當于10萬至100萬次強火山爆發的總能量，或相當于上百億枚百噸級氫彈的爆炸；而一次較大的耀斑爆發，在一二十分鐘內可釋放10的25次冪焦耳的巨大能量。
除了日面局部突然增亮的現象外，耀斑更主要表現在從射電波段直到X射線的輻射通量的突然增強；耀斑所發射的輻射種類繁多，除可見光外，有紫外線、X射線和伽瑪射線，有紅外線和射電輻射，還有沖擊波和高能粒子流，甚至有能量特高的宇宙射線。
太陽?[12]
耀斑對地球空間環境造成很大影響。太陽色球層中一聲爆炸，地球大氣層即刻出現繚繞余音。耀斑爆發時，發出大量的高能粒子到達地球軌道附近時，將會嚴重危及宇宙飛行器內的宇航員和儀器的安全。當耀斑輻射來到地球附近時，與大氣分子發生劇烈碰撞，破壞電離層，使它失去反射無線電電波的功能。無線電通信尤其是短波通信，以及電視臺、電臺廣播，會受到干擾甚至中斷。耀斑發射的高能帶電粒子流與地球高層大氣作用，產生極光，并干擾地球磁場而引起磁暴。
此外，耀斑對氣象和水文等方面也有著不同程度的直接或間接影響正因為如此，人們對耀斑爆發的探測和預報的關切程度與日俱增，正在努力揭開耀斑的奧秘。?[13]?
光斑
主詞條：光斑
太陽光球層上比周圍更明亮的斑狀組織。用天文望遠鏡對它觀測時，常常可以發現：在光球層的表面有的明亮有的深暗。這種明暗斑點是由于這里的溫度高低不同而形成的，比較深暗的斑點叫做“太陽黑子”，比較明亮的斑點叫做“光斑”。光斑常在太陽表面的邊緣“表演”，卻很少在太陽表面的中心區露面。因為太陽表面中心區的輻射屬于光球層的較深氣層，而邊緣的光主要來源光球層較高部位，所以，光斑比太陽表面高些，可以算得上是光球層上的“高原”。
光斑也是太陽上一種強烈風暴，天文學家把它戲稱為“高原風暴”。不過，與烏云翻滾，大雨滂沱，狂風卷地百草折的地面風暴相比，“高原風暴”的性格要溫和得多。光斑的亮度只比寧靜光球層略強一些，一般只大10%；溫度比寧靜光球層高300℃。許多光斑與太陽黑子還結下不解之緣，常常環繞在太陽黑子周圍“表演”。少部分光斑與太陽黑子無關，活躍在70°高緯區域，面積比較小，光斑平均壽命約為15天，較大的光斑壽命可達三個月。光斑不僅出現在光球層上，色球層上也有它活動的場所。當它在色球層上“表演”時，活動的位置與在光球層上露面時大致吻合。不過，出現在色球層上的不叫“光斑”，而叫“譜斑”。實際上，光斑與譜斑是同一個整體，只是因為它們的“住所”高度不同而已，這就好比是一幢樓房，光斑住在樓下，譜斑住在樓上。
米粒組織
主詞條：米粒組織
米粒組織
米粒組織是太陽光球層上的一種日面結構。呈多角形小顆粒形狀，得用天文望遠鏡才能觀測到。米粒組織的溫度比米粒間區域的溫度約高300℃，因此，顯得比較明亮易見。雖說它們是小顆粒，實際的直徑也有1000公里～2000公里。
明亮的米粒組織很可能是從對流層上升到光球的熱氣團，不隨時間變化且均勻分布，且呈現激烈的起伏運動。米粒組織上升到一定的高度時很快就會變冷，并馬上沿著上升熱氣流之間的空隙處下降；壽命也非常短暫來去匆匆，從產生到消失，幾乎比地球大氣層中的云消煙散還要快平均壽命只有幾分鐘，此外，發現的超米粒組織，其尺度達3萬公里左右，壽命約為20小時。?[14]?
太陽風
主詞條：太陽風
2012年將出現太陽風暴
太陽風是一種連續存在，來自太陽并以200-800km/s的速度運動的等離子體流這種物質雖然與地球上的空氣不同，不是由氣體的分子組成，而是由更簡單的比原子還小一個層次的基本粒子——質子和電子等組成，但它們流動時所產生的效應與空氣流動十分相似，所以稱它為太陽風。
當然，太陽風的密度與地球上的風的密度相比，是非常非常稀薄而微不足道的，一般情況下，在地球附近的行星際空間中，每立方厘米有幾個到幾十個粒子。而地球上風的密度則為每立方厘米有2687億億個分子。太陽風雖然十分稀薄，但它刮起來的猛烈勁卻遠遠勝過地球上的風。在地球上，12級臺風的風速是每秒32.5米以上而太陽風的風速，在地球附近卻經常保持在每秒350～450千米，是地球風速的上萬倍，最猛烈時可達每秒800千米以上。
太陽風從太陽大氣最外層的日冕，向空間持續拋射出來的物質粒子流。這種粒子流是從冕洞中噴射出來的，其主要成分是氫粒子和氦粒子。太陽風有兩種：一種持續不斷地輻射出來，速度較小，粒子含量也較少，被稱為“持續太陽風”；另一種是在太陽活動時輻射出來，速度較大，粒子含量也較多，這種太陽風被稱為“擾動太陽風”。擾動太陽風對地球的影響很大，當它抵達地球時，往往引起很大的磁暴與強烈的極光，同時也產生電離層騷擾。?[15]?
冕洞
主詞條：冕洞
冕洞現象
冕洞的分布區域可達太陽表面多數地區，尤其是在太陽的兩極地區，科學家已經發現冕洞內部存在磁場線的閉合和開放，如果磁場線突然打開或者閉合，那么太陽表面就會出現較大范圍的冕洞覆蓋現象，其分布區域遠大于兩極地區，冕洞形成時可攜帶大量的炙熱等離子體，磁場線開放的區域可以看到冕洞的一些細節上變化，比如冕洞周圍出現類似浪花狀的結構等。
事實上，冕洞分布在日冕物質中密度較低的空間，而且溫度極高，可達到數百萬度。
太陽動力學天文臺目前正在監視太陽表面的異常變化，太陽正處于為期11年的活動周期高峰時段，未來我們還將看到強烈的太陽耀斑以及日冕物質拋射等現象。
這些太陽活動的背后都有磁場因素的介入，對太陽活動的判斷似乎較為困難。科學家還發現如果冕洞發生的區域分布在太陽表面的高緯度地區，那么可形成速度較快的太陽風。?[16]?
太陽的未來
類似太陽質量大小的恒星爆炸形成的星云
太陽上絕大多數的氫正逐漸燃燒轉變為氦，可以說太陽正處于最穩定的主序星階段。對太陽這樣質量的恒星而言，主序星階段約可持續110億年。恒星由于放出光而慢慢地在收縮，而在收縮過程中，中心部分的密度就會增加，壓力也會升高，使得氫會燃燒得更厲害，這樣一來溫度就會升高，太陽的亮度也會逐漸增強。太陽自從45億年前進入主序星階段到如今，太陽光的亮度增強了30%，預計今后還會繼續增強，使地球溫度不斷升高。
太陽變成紅巨星時的大小
65億年后，當太陽的主序星階段結束時，預計太陽光的亮度將是如今的2.2倍，而地球的平均溫度要比如今高60℃左右。屆時就算地球上仍有海水，恐怕也快被蒸發光了。若僅從平均溫度來看，火星反而會是最適宜人類居住的星球。在主序星階段，因恒星自身引力而造成收縮的這股向內的力和因燃燒而引起的向外的力會互相牽制而達到平衡。但在65億年后，太陽中心部分的氫會燃盡，最后只剩下其周圍的球殼狀部分有氫燃燒。在球殼內不再燃燒的區域，由于抵消引力的向外的力減弱而開始急速收縮，此時太陽會越來越亮，球殼外側部分因受到影響而導致溫度升高并開始膨脹，這便是另一個階段--紅巨星階段的開始。紅巨星階段會持續數億年，其間太陽的亮度會達到如今的2000倍，木星和土星周圍的溫度也會升高，木星的冰衛星以及作為土星特征的環都會被蒸發得無影無蹤，最后，太陽的外層部分甚至會膨脹到如今的地球軌道附近。
另一方面，從外層部分會不斷放出氣體，最終太陽的質量會減至主序星階段的60%。因太陽引力減弱之故，行星開始遠離太陽。當太陽質量減至原來的60%時，行星和太陽的距離要比現在擴大70%。這樣一來，雖然水星和金星被吞沒的可能性極大，但地球在太陽外層部分到達之前應該會拉大距離而存活下來，火星和木星型行星（木星，土星，天王星，海王星）也會存活下來。
像太陽這般質量的星球，在其密度已變得非常高的中心部分只會收縮到一定程度，也就是溫度只會升高到某種程度，中心部分的火會漸漸消失。太陽逐漸失去光芒，膨脹的外層部分將收縮，冷卻成致密的白矮星。通過紅巨星時代考驗而存留下來的行星將會繼續圍繞太陽運行，所有一切都將被凍結，最后太陽系迎接的將會是寂靜狀態的結束。
若太陽這種恒星變為白矮星，每秒自轉一周。密度至少為1.41×1011kg/m3。
探測歷史
編輯?播報
| 1960-1968 | 先驅者5-9號 | 美國 | 繞太陽運行，研究太陽風、耀斑 |
| 1974-1976 | 太陽神1-2號 | 美德合作 | 近距離高速掠過太陽表面，測量太陽風與磁場 |
| 1980 | 太陽極大使者 | 美國 | 收集了耀斑、太陽黑子和日珥發出的X射線。伽馬射線、紫外輻射的資料。 |
| 1990 | 尤利西斯 | 美歐合作 | 在太陽極區上方的太陽風以及太陽磁場 |
| 1991 | 陽光 | 日英美合作 | 測量了太陽耀斑發出的X射線和伽馬射線以及耀斑爆發前的狀況 |
| 1995 | SOHO | 美歐合作 | 研究太陽內部結構和表面發生的事件 |
| 1998 | TRACE | 美國 | 了解太陽磁場與日冕加熱之間的聯系 |
| 2006 | STEREO | 美國 | 全方位提供太陽爆發和太陽風的星系 |
| 2010 | SDO | 美國 | 預測太陽活動對地球的影響 |
| 2018 | Parker Solar Probe | 美國 | 探索太陽運行機制?[18]? |
| 2021 | 羲和號 | 中國 | 2021年10月14日18時51分，中國在太原衛星發射中心采用長征二號丁運載火箭，成功發射首顆太陽探測科學技術試驗衛星“羲和號”，實現中國太陽探測零的突破。?[20]? |
圖像
編輯?播報
2021年9月2日，中國“黎明星”風云三號E星（以下簡稱“E星”）發布首批高精度、多波段太陽圖像。在太陽極紫外動畫圖像上，太陽最外層大氣——日冕數天內的變化被精準捕捉，太陽活動區、冕洞等也清晰可見。?[19]?
風云三號E星太陽極紫外圖像
太陽極紫外圖像做成的動畫
這段風云三號E星太陽極紫外圖像做成的動畫展示了日冕2021年8月24日至31日的變化，隨著太陽緩緩地自轉，太陽上的活動區、冕洞等特征也一一呈現在我們面前，宛若一幅壯美的畫卷。耀斑類似于地球上的閃電。
風云三號E星太陽X射線圖像
風云三號E星太陽光譜精細結構
2022年3月，歐洲航天局發布了一張太陽的高分辨率圖像，號稱有史以來最高分辨率的太陽圖像，大小為 56.26MB。這是太陽軌道飛行器在大約7500萬公里的距離在極紫外光下看到的太陽。該圖像是3月7日由極紫外成像儀 (EUI) 儀器的高分辨率望遠鏡拍攝，將 25 張單幅圖像進行了拼接，每張圖像拍攝耗時10分鐘，總共花了4個多小時。?[22]?
2022年3月歐洲航天局發布的太陽高分辨率圖像
總結
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