太陽怎樣燃燒？

太陽有沒有大氣層？
No.
如果沒有，那太陽怎樣燃燒？
火需要氧氣才可以燃燒嘛！！
See below.
那是因為太陽所發出的巨大能量並非來自一般的物質燃燒，而是來自核融合 (fusion) 反應. 再者, 太陽內部其實也存有大量高熱氣體去燃燒的, 因此當所有物質用盡時, 太陽也是會熄滅的.

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太陽這個大球體的直徑是864,000哩，包含了33,500億億方哩的極高熱氣體，重量比１０的27次方噸的兩倍還多。深藏在太陽內部的各種氣體密度、溫度和成份都已被推測出來，使天文物理學家可以弄清令這些氣體燃燒的核反應過程，以及太陽的形成年齡。

太陽核心是一切力量的中心和出發點。氫原子於2,700萬度高溫轉化為氦。以 g 射線形式釋放出的能，向太陽表面湧出，可達300,000哩的高空中。而太陽內部每秒鐘以六億五千七百萬噸之多的氫轉變為六億五千二百五十萬噸氦灰－－放出能為Ｅ＝ｍｃ 。根據太陽質量及核融合反應速率，估計太陽的年齡至今已有４９億年，如果太陽能保持住每秒鐘消耗不超過六億五千七百萬噸氫的話，還可已燃燒500億年，或更久一些。但不幸的是：從宇宙態的發展來看，在短期之內單是太陽核心中灰燼重量所引致的溫度上昇，就會引發其它更複雜的核反應，而太陽就得開始消耗比現在所耗更多得多的燃料。大約在約五十億年內這加速程序將開始，太陽就開始膨脹。所以太陽燃燒氫而發光的壽命約為１１０億年（11 billion years）。

太陽的構成

圖片參考：http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/df/Sun_in_X-Ray.png/300px-Sun_in_X-Ray.png

太陽從中心向外可分為核反應區、輻射區、對流層和大氣層。由於太陽外層氣體的透明度極差，人類能夠直接觀測到的是太陽大氣層，從內向外分為光球、色球和日冕3層。
物理特性以及其他特性
太陽是一個主序星，光譜類型為G2V，G2表明它的溫度不高，只在5,500K左右，V代表是主序星，體積也不會太大。G2V恆星具有大約100億年的主序星壽命，通過核子宇宙年代學測定，太陽年齡大約50億年。
在太陽中心，密度為1.5×105kg/m3，熱核反應（核聚變）將氫轉變為氦。每秒鐘有3.9×1045個原子參與核反應。產生的能量以光的形式從太陽表面散發出去。而地球只獲得了太陽總輻射量的22億分之一，為1367瓦/平方公尺(太陽常數)。物理學家可以通過氫彈製造熱核反應。可控核聚變發電站在將來可能成為產生電能的一種方式。
由於溫度高，太陽上的所有物質都處於電漿態，由於太陽不是固體，因此太陽的赤道可以比高緯度地區旋轉得更快。太陽不同緯度的自轉差別造成了它的磁力線隨時間扭曲，引起磁場迴路（magnetic field loops）從太陽表面噴發，並引發形成太陽黑子和日珥。
日冕層密度為1011個原子/m3，光球層為1023個原子/m3。
一段時間以來，人們一直為太陽核反應產生的中微子數量僅僅是理論值的1/3而困惑，即所謂的太陽中微子問題。最近發現中微子具有質量，並且在從太陽到地球的過程中可能轉變為難以檢測到的中微子變種，測量值和理論值一致了。
觀測太陽可以發現如下現象：

太陽黑子
光斑
白光耀斑
日珥

寧靜日珥
爆發日珥
活動日珥
注意：請不要用眼睛直視太陽，否則極有可能會損傷視網膜並造成視力損傷。
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結構


圖片參考：http://upload.wikimedia.org/wikipedia/zh/f/f6/Sun%2C_Earth_size_comparison_labeled.jpg



圖片參考：http://zh.wikipedia.org/skins-1.5/common/images/magnify-clip.png
太陽的半徑是地球的109倍。
太陽是一個近乎完美的球體，其扁率約為900萬分之一，即是說其南北兩極的直徑僅比東西直徑短10公里。在自轉周期方面，由於太陽並非以固態形式存在，因此其兩極和赤道的自轉周期並不相同（赤道約為25天, 兩極則約為35天），整體平均自轉周期約為28天，其緩慢自轉所產生的離心力，以赤道位置計算，還不到其自身重力的1,800萬分之一。雖然太陽本身是太陽系的中心，大質量的木星使質心之偏離中心達一個太陽半徑，但所有行星的總質量還不到太陽的百分之五，因此來自行星的潮汐力並不足以改變太陽的形狀。
太陽不像類地行星般擁有固態表面，其氣體密度從表面至中心會成指數增長。太陽的半徑計法是以光球層的邊緣為終點，其內部的高密度氣體足以令可見光無法通過，而肉眼看見的是太陽的光球層，在0.7太陽半徑範圍內的氣體占整個太陽總質量的大多數。
太陽的內部並不能直接觀測，因高密度的氣體阻隔了電磁輻射，但就像地震學能利用地震產生的震波能研究地球的內部，日震學這個學門，也能利用橫斷過太陽內部的波的壓力，來測量和描繪出太陽內部的構造。配合電腦模擬的輔助，人們便可一覽太陽深處。
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核心
在太陽的中心，密度高達150,000 Kg/m3 (是地球上水的密度的150倍)，熱核反應 (核聚變) 將 氫 變成氦，釋放出的能量使太陽保持穩定的狀態。 每秒鐘大約有 8.9 ×1037 質子，也就是426公噸氫原子核經由質-能轉換變成氦原子核，每秒鐘釋放出383 ×1024 W 或相當於 9.15 ×1010 百萬噸的TNT 爆炸。核聚變的速率在自我修正下保持平衡：溫度只要略微上升，核心就會膨脹，增加抵擋外圍重量的力量，這會造成核聚變的擾動而修正反應速率；溫度略微下降，核心就會收縮一些，使核聚變的速率提高，使溫度能回復。
由中心至0.2太陽半徑的距離是核心的範圍，是太陽內唯一能進行核聚變釋放出能量的場所。太陽其餘的部份則被這些能量加熱，並將能量向外傳送，途中要經過許多相連的層次，才能到達表面的光球層，然後進入太空之中。
高能量的光子 (γ和X-射線)由核聚變從核心釋放出來後，要經過漫長的時間才能到達表面，緩慢的速度和不斷改變方向的路徑，還有反覆的吸收和再輻射，使到達外圍的光子能量都降低了。估計每個光子抵達表面的旅程平均需要花費5,000萬年的時間[1] ，最快的也要經歷17,000年[2] 。在穿過對流層到達旅程的終點，進入透明的表面光球層時，光子就以可見光的型態逃逸進入太空。每一個在核心的γ射線光子在進入太空前，都已經轉化成數百萬個可見光的光子。微中子也是在核心的核聚變時被釋放出來的，但是與光子不同的是他不會與其它的物質作用，因此幾乎是立刻就由太陽表面逃逸出來。多年來，測量來自太陽的微中子數量都低於理論的數值，因而產生了太陽微中子的迷思，直到我們對微中子有了更多的認識，才以微中子震盪解開了這個謎題。


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溫度和密度的變化

在非常接近太陽中心的地區，溫度大約在15,000,000K，密度大約是150g/cc(大約十倍於金或鉛的密度)。當由中心向太陽表面移動時，溫度和密度同時都會降低。核心邊緣的溫度只有中心的一半，約為7,000,000K，同時密度也降至大約20g/cc(與黃金的密度近似)。由於核反應對溫度和密度非常敏感，核聚變在核心的邊緣幾乎完全停止。
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輻射層
從 0.2至約 0.7 太陽半徑，太陽的物質是熱且黏稠的，雖然仍然能夠將熱輻射向外傳輸，但是在這個區域內沒有熱對流的運動，所以離中心距離越遠的地方，溫度就會越低。這種溫度梯度低於絕下降率，所以不會造成物質的流動。熱能的傳輸全靠氫和氦的輻射-離子發射的光子，但只能傳遞很短的距離就會被其他的離子再吸收。
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溫度和密度的變化

核心外緣的密度約為20g/cc，至輻射層頂的密度則只有0.2g/cc，遠小於地球上水的密度，在相同的距離中溫度亦從7,000,000K降至2,000,000K。
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對流層
從0.7太陽半徑至可見的太陽表面是對流層。此處的太陽物質不再是高熱與黏滯的，電子也開始被原子核束縛住，所以熱能由內向外的傳遞不再依靠輻射，而是經由熱對流產生熱柱，讓熱的物質將能量攜帶至太陽的表面。一旦溫度在在表面下降，這些物質便會往下沉降，再回到對流層內，甚至會回到最深處，從輻射層的頂端再接收熱能。在輻射層頂與對流層底之間，被認為還存在著對流超越區(Convective overshoot)，由一些騷亂的湍流將能量由輻射層頂帶進對流層底。
這幾年來，在更多的細節被發現後，這個薄層變得非常引人注意。現在這一層也被認為是產生太陽磁場的磁發電機，流體在橫越這一層時流動速度的改變，能夠擴展磁力線的力量並且增強磁場，同時在經過這一層之後，化學成分好像也突然改變了。
在對流層的熱柱會在太陽的表面形成一種特徵，也就是在觀測時看見的米粒組織和超米粒組織。在對流層內，由內部向外的小湍流，在向表面升起時，就像一部部 "小規模"的發電機，在太陽表面各處引發小區域的磁南極和磁北極。
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溫度和密度的變化

在對流層底部的溫度大約是2,000,000K，這已經冷得足夠讓較重的離子(如碳、氮、氧、鈣和鐵)能捕捉住一些電子，使得物質變得更不透明，因此輻射線變得更難以穿透。伴隨著輻射被阻擋的熱能，最後終將使流體被加熱然後沸騰，或說是產生對流。對流運動能迅速的將熱量帶至表面，同時流體在上昇的過程中膨脹和冷卻，到達可見的表面時，溫度已經降至6,000K，密度則僅僅只有0.0000002g/cc(大約是海平面空氣密度的萬分之一)。
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太陽是一個近乎完美的球體，其扁率約為900萬分之一，即是說其南北兩極的直徑僅比東西直徑短10公里。在自轉周期方面，由於太陽並非以固態形式存在，因此其兩極和赤道的自轉周期並不相同（赤道約為25天, 兩極則約為35天），整體平均自轉周期約為28天，其緩慢自轉所產生的離心力，以赤道位置計算，還不到其自身重力的1,800萬分之一。雖然太陽本身是太陽系的中心，大質量的木星使質心之偏離中心達一個太陽半徑，但所有行星的總質量還不到太陽的百分之五，因此來自行星的潮汐力並不足以改變太陽的形狀。

太陽不像類地行星般擁有固態表面，其氣體密度從表面至中心會成指數增長。太陽的半徑計法是以光球層的邊緣為終點，其內部的高密度氣體足以令可見光無法通過，而肉眼看見的是太陽的光球層，在0.7太陽半徑範圍內的氣體占整個太陽總質量的大多數。

太陽的內部並不能直接觀測，因高密度的氣體阻隔了電磁輻射，但就像地震學能利用地震產生的震波能研究地球的內部，日震學這個學門，也能利用橫斷過太陽內部的波的壓力，來測量和描繪出太陽內部的構造。配合電腦模擬的輔助，人們便可一覽太陽深處。
核心
在太陽的中心，密度高達150,000 Kg/m3 (是地球上水的密度的150倍)，熱核反應 (核聚變) 將 氫 變成氦，釋放出的能量使太陽保持穩定的狀態。 每秒鐘大約有 8.9 ×1037 質子，也就是426公噸氫原子核經由質-能轉換變成氦原子核，每秒鐘釋放出383 ×1024 W 或相當於 9.15 ×1010 百萬噸的TNT 爆炸。核聚變的速率在自我修正下保持平衡：溫度只要略微上升，核心就會膨脹，增加抵擋外圍重量的力量，這會造成核聚變的擾動而修正反應速率；溫度略微下降，核心就會收縮一些，使核聚變的速率提高，使溫度能回復。

由中心至0.2太陽半徑的距離是核心的範圍，是太陽內唯一能進行核聚變釋放出能量的場所。太陽其餘的部份則被這些能量加熱，並將能量向外傳送，途中要經過許多相連的層次，才能到達表面的光球層，然後進入太空之中。

高能量的光子 (γ和X-射線)由核聚變從核心釋放出來後，要經過漫長的時間才能到達表面，緩慢的速度和不斷改變方向的路徑，還有反覆的吸收和再輻射，使到達外圍的光子能量都降低了。估計每個光子抵達表面的旅程平均需要花費5,000萬年的時間[1] ，最快的也要經歷17,000年[2] 。在穿過對流層到達旅程的終點，進入透明的表面光球層時，光子就以可見光的型態逃逸進入太空。每一個在核心的γ射線光子在進入太空前，都已經轉化成數百萬個可見光的光子。微中子也是在核心的核聚變時被釋放出來的，但是與光子不同的是他不會與其它的物質作用，因此幾乎是立刻就由太陽表面逃逸出來。多年來，測量來自太陽的微中子數量都低於理論的數值，因而產生了太陽微中子的迷思，直到我們對微中子有了更多的認識，才以微中子震盪解開了這個謎題。
溫度和密度的變化
在非常接近太陽中心的地區，溫度大約在15,000,000K，密度大約是150g/cc(大約十倍於金或鉛的密度)。當由中心向太陽表面移動時，溫度和密度同時都會降低。核心邊緣的溫度只有中心的一半，約為7,000,000K，同時密度也降至大約20g/cc(與黃金的密度近似)。由於核反應對溫度和密度非常敏感，核聚變在核心的邊緣幾乎完全停止。
輻射層
從 0.2至約 0.7 太陽半徑，太陽的物質是熱且黏稠的，雖然仍然能夠將熱輻射向外傳輸，但是在這個區域內沒有熱對流的運動，所以離中心距離越遠的地方，溫度就會越低。這種溫度梯度低於絕下降率，所以不會造成物質的流動。熱能的傳輸全靠氫和氦的輻射-離子發射的光子，但只能傳遞很短的距離就會被其他的離子再吸收。
溫度和密度的變化
核心外緣的密度約為20g/cc，至輻射層頂的密度則只有0.2g/cc，遠小於地球上水的密度，在相同的距離中溫度亦從7,000,000K降至2,000,000K。
對流層
從0.7太陽半徑至可見的太陽表面是對流層。此處的太陽物質不再是高熱與黏滯的，電子也開始被原子核束縛住，所以熱能由內向外的傳遞不再依靠輻射，而是經由熱對流產生熱柱，讓熱的物質將能量攜帶至太陽的表面。一旦溫度在在表面下降，這些物質便會往下沉降，再回到對流層內，甚至會回到最深處，從輻射層的頂端再接收熱能。在輻射層頂與對流層底之間，被認為還存在著對流超越區(Convective overshoot)，由一些騷亂的湍流將能量由輻射層頂帶進對流層底。

這幾年來，在更多的細節被發現後，這個薄層變得非常引人注意。現在這一層也被認為是產生太陽磁場的磁發電機，流體在橫越這一層時流動速度的改變，能夠擴展磁力線的力量並且增強磁場，同時在經過這一層之後，化學成分好像也突然改變了。

在對流層的熱柱會在太陽的表面形成一種特徵，也就是在觀測時看見的米粒組織和超米粒組織。在對流層內，由內部向外的小湍流，在向表面升起時，就像一部部 "小規模"的發電機，在太陽表面各處引發小區域的磁南極和磁北極。


溫度和密度的變化
在對流層底部的溫度大約是2,000,000K，這已經冷得足夠讓較重的離子(如碳、氮、氧、鈣和鐵)能捕捉住一些電子，使得物質變得更不透明，因此輻射線變得更難以穿透。伴隨著輻射被阻擋的熱能，最後終將使流體被加熱然後沸騰，或說是產生對流。對流運動能迅速的將熱量帶至表面，同時流體在上昇的過程中膨脹和冷卻，到達可見的表面時，溫度已經降至6,000K，密度則僅僅只有0.0000002g/cc(大約是海平面空氣密度的萬分之一)。

太陽和所有的星球一樣，能量的產生是來自於球心內部的核融合反應，但這些能量需要傳遞到太陽或星球表面，變成光和熱，然後輻射到太空中。在一般物質而言，能量的傳遞有三種方式：

Conduction傳導
Radiation輻射
Convection對流