太阳：维系轨道、孕育生命的中心
没有太阳，行星就无法沿着今天的轨道运行，地球也无法像现在这样孕育丰富多样的生命。太阳的引力把行星、小行星和彗星维系在一个有序的系统中；它释放的能量和粒子，则不断改变着太阳系各处的环境。我们每天在天空中看到的明亮圆盘，正是塑造太阳系结构并创造生命所需条件的中心恒星。
太阳是一颗约46亿岁的氢氦恒星，自身引力束缚着巨量等离子体。太阳系总质量的约99.8%集中在太阳，因此它主宰着行星轨道，也维持核心的高压和高温，让自己能够持续发光数十亿年。大约50亿年后，核心的氢耗尽，太阳将膨胀成红巨星，吞没水星和金星。地球会在那之前变得不再适合生命生存，最终也可能被太阳吞没。之后，太阳会把外层物质抛向太空，只留下白矮星；幸存的外行星将在更宽的轨道上，环绕这个逐渐冷却的残骸运行。
- 约1,500万°C 太阳核心的温度，氢在这里结合并释放能量
- 约17万年 核心能量穿过辐射层并传到外层所需的时间
- 约5,500°C 光球的温度，也就是我们看作太阳表面的那一层
- 最高数百万°C 太阳外层大气日冕能够达到的温度
太阳核心的能量怎样向外传递？
在核心，氢原子核结合成氦，极小一部分质量转化为能量。但这些能量并不是装在一个光子里，直接飞到太阳表面。在辐射层中，光不断与粒子相互作用，一次次改变方向和能量。“约17万年”并不是某一束光的飞行时间，而是太阳核心的能量穿过多个层次、到达外部所需的时间。
再往外的对流层中，炽热的等离子体上升，冷却的物质下沉。光球上米粒般的颗粒，是这种巨大翻滚在表面留下的痕迹。就连我们称作表面的光球也不是坚硬外壳。它更像一道可见的边界：在一定深度之下，等离子体变得不透明，光便难以逃出。
阳光并不是从核心一下子到达表面。能量在物质之间传递了无数次，最后才进入太空。
太阳活动为什么大约每11年发生变化？
太阳由带电等离子体组成，它的自转和内部流动会产生磁场。赤道和高纬度地区的转速不同，内部流动还会扭曲和缠绕磁力线。在大约11年的周期中，太阳黑子和爆发活动会先增强再减弱，磁北极和磁南极的方向也会翻转。每个周期的长度和强度并不完全相同。
太阳黑子不是洞。强磁场抑制了对流，使这些区域看起来比周围更冷、更暗。当扭曲的磁场重新连接时，耀斑和日冕物质抛射会把能量和物质送入太空。粒子和磁场变化到达地球后可以形成极光；强烈事件还可能影响卫星电子设备、通信、电网和宇航员所处的辐射环境。
太阳活动大约每11年增强和减弱一次，但每次发生的时间和强度都不完全相同。黑子只是了解太阳状态的一条线索，爆发的方向和磁场的形状也需要一起观察。
比表面更热的大气
在太阳可见表面光球的上方，依次是色球、过渡区和日冕。通常离热源越远应该越冷，但太阳大气恰恰相反。日冕的温度会再次升高，达到数百万度。日冕非常稀薄，其中的粒子却运动得很快，磁场的运动似乎也在不断补充能量。不过，日冕究竟怎样被加热到如此高温，仍是科学家正在研究的问题。
日冕中的一部分粒子会摆脱太阳引力，以太阳风的形式扩散到太空。太阳风有快速流和慢速流，传播得越远，它们越容易混合，最初的特征也越难分辨。因此，科学家需要靠近太阳，研究太阳风从哪里开始、又是怎样加速的。
- 核聚变 核心把氢转化成氦并释放能量。
- 辐射与对流 能量在致密内部不断传递，炽热等离子体向表面上升。
- 磁性大气 光球上方扭曲的磁场加热日冕，有时会突然重新连接。
- 太阳风 逸出的等离子体和磁场越过行星，形成日球层。
帕克太阳探测器离太阳有多近？
帕克太阳探测器在2018年发射后，借助金星引力逐步缩小轨道。2021年，它越过阿尔文临界面——仍被太阳束缚的物质与向外逃逸物质之间的边界——直接穿过日冕。现场测量发现，这道边界并不是光滑的球面，而是凹凸不平；探测器在一次飞行中可能多次进出。
2024年12月，帕克太阳探测器到达距离太阳表面约610万千米的地方。它并没有登陆太阳，也没有进入太阳内部。探测器躲在抵挡强烈高温的隔热盾后，测量磁场、等离子体和高能粒子，并拍摄太阳风。科学家因此不再只能从远处观察太阳，而是能够在现场研究离我们最近的恒星周围正在发生什么。