太阳是太阳系唯一的恒星,也是太阳系绝大多数质量的集中处。NASA将它描述为一颗约45亿岁的黄矮星;“黄矮星”是传统称呼,太阳本质上是由高温等离子体构成的G型主序星。它的引力维持行星、小天体与尘埃的轨道,辐射和太阳风则持续塑造各行星大气、磁层与空间环境。
太阳直径约140万千米,半径约70万千米,约需33万个地球质量才能与其相当。地球与太阳平均相距约1.50亿千米,也就是1天文单位。太阳并非宇宙尺度上的巨星,但它是距离地球最近、表面和大气可以被高时空分辨率持续研究的恒星,因此是理解其他恒星物理过程的基本实验室。
核心温度约1,500万摄氏度,足以维持以质子—质子链为主的氢聚变,生成氦并释放能量。能量先穿过辐射区,再由对流区的大尺度等离子体运动传向外层。人们日常所说的“太阳表面”是光球,并非固体界面;其典型温度约5,500摄氏度,上方依次连接色球、过渡区与日冕。
日冕温度可达到数百万摄氏度,远高于光球,是太阳物理长期研究的关键问题。太阳磁场会形成黑子、日珥、耀斑和日冕物质抛射。离开日冕的等离子体成为太阳风,并将太阳磁场带入行星际空间,形成日球层。面向地球的强爆发可能引起极光和地磁扰动,也可能影响卫星、通信和载人航天活动。
太阳不是刚性球体,不同纬度自转速度不同:赤道附近约25个地球日转一周,极区约36日。整个太阳系又以大约2.3亿年的周期绕银河系中心运行,目前位于银河系猎户臂支线。太阳活动大致呈约11年的周期变化,但单次耀斑与日冕物质抛射的发生时刻需要实时监测,不能由周期简单推定。
太阳没有现代意义上的发现者。Sol来自拉丁语,Helios来自古希腊太阳神之名,分别进入“solar”和“heliophysics”等术语。望远镜时代的黑子研究、光谱学对元素的识别、日震学对内部的反演,以及SOHO、SDO、帕克太阳探测器和Solar Orbiter等任务,逐步把太阳从历法天体转变为可定量研究的恒星。
太阳目前处在相对稳定的主序阶段,未来数十亿年仍将继续消耗核心氢。NASA资料预计约50亿年后它会膨胀为红巨星,随后留下白矮星;这属于恒星演化模型对极长时间尺度的预报。任何太阳观测都必须使用合格的专用滤镜,绝不可裸眼直视,也不能把普通墨镜、烟熏玻璃或未经认证的器材当作太阳滤镜。
