太陽是太陽系的動力之源
太陽是太陽系的動力之源，這個巨大的聚變反應堆對地球上的生命至關重要。地球上幾乎所有生物都要歸功於我們最近的這顆恆星。
太陽的動力來源取決於宇宙中最小和最輕的元素「氫「以及稱為「質子-質子鏈」的反應。氫原子非常簡單，基本是具有一個帶正電的質子核，由一個帶負電的電子繞軌道運動。 通常情況，原子彼此之間會保持距離。 原子核內部的正電荷像磁鐵一樣相互排斥。 但在太陽的中心，溫度和壓力很高。那裡的原子移動得如此之快，以至於它們在相互排斥的核力中猛烈、高速撞擊。當發生這種碰撞時，原子核可能會「粘」在一起。
核聚變從兩個質子之間的碰撞開始
核聚變從兩個質子之間的碰撞開始，分階段進行。當發生這種碰撞時，一個質子會噴出一個正電子（一個帶正電的電子）和一個中微子（一個不帶電的電子）。 在缺少這兩個粒子的情況下，一個質子變成中子，而這對質子形成了一種較重的氫同位素，稱為「氘」。
當氘撞擊另一個質子時，將發生下一個反應：這種融合釋放出伽瑪射線，並產生一種新型原子「氦3」。 現在，該原子攜帶兩個質子和一個中子，為聚變過程的最後階段做好了準備。
當兩個氦3原子碰撞時，它們融合形成一個α粒子（氦4）。該粒子包含兩個質子和兩個中子，剩下的兩個質子射走，準備再次經歷循環。
愛因斯坦提出了質能方程式
但是，這如何產生能量？ 要了解太陽的力量，我們需要深入研究有史以來最偉大的科學家愛因斯坦。 愛因斯坦在狹義相對論中解釋說，質量和能量是等價的，一個可以變成另一個。 他的著名質能等價方程式E = mc²，描述了它們之間的關係。
物體的能量（E）等於其質量（m）乘以光速（c）的平方。 這就是太陽核心的核反應堆動力原理。
太陽產生的氦核的質量小於產生它們的氫核。 當原子撞擊在一起時，它們的質量中只有一小部分（不到百分之一）逸出。 不到百分之一聽起來微不足道，但回顧一下愛因斯坦的方程式就可以明白核聚變會產生如此大的能量。 光速為每秒299792458米，因此，只需釋放很小的質量即可釋放出大量的能量。
通過大量燃料，太陽已經將質量轉換為能量超過40億年。 現在，太陽當中大約62％的氫核已經融合。 但是，太陽中氫的剩餘量很大，而且反應過程緩慢進行，科學家們測算出，太陽的壽命大約還有50億年，這對我們來說是幸運的，因為地球上幾乎所有生命都依靠太陽生存。
儘管我們尚不清楚生命如何進化，但我們知道太陽起了重要作用。 在生命開始之前，地球的大氣層中沒有氧氣，當時的空氣是從熔融岩石中排出的二氧化碳，甲烷和含硫氣體的濃霧。
生命出現在大約38億年前，可能在海底深處的熱氣孔中。在這種奇怪的環境中目前仍然生活著幾種現代微生物，包括稱為產乙酸菌的細菌和稱為產甲烷菌的古細菌。 他們從地球的岩石中收集化學物質，剝離電子，然後利用能量將氧氣從二氧化碳中分解出來。 這使它們能夠製造有機分子，例如乙酸鹽和甲烷，以及能量載體分子。 這些反應的問題在於它們不會消耗太多能量。
為了使生命在地球上繁榮發展，生物需要一種更好的方式來為其化學提供動力。 光養生物， 這些生物利用光能分解成化學鍵。
葉綠體
最著名的光養生物是植物。 植物細胞含有數十個葉綠體，每個葉綠體中都塞滿稱為類囊體的圓盤。 類囊體容納稱為光系統的分子構造，其中包含葉綠素色素。 它們利用太陽光的能量捕獲來自太陽的光子。
葉綠素製造能力是如此複雜，每個使用葉綠素的生物都必須來自同一祖先，即生活在21.5億年前的光合作用藍細菌。 這些奇怪的細胞能夠從光中獲取食物和氧氣，其他細胞則希望參與其中。 較大的細胞開始與細菌一起生活，共享它們的資源。 這種關係變得如此緊密，以至於較大的細胞最終吸收了較小的細胞。 兩種類型的細胞一起進化，細菌失去了自行生存的能力，變成了我們今天在植物細胞中看到的葉綠體。 現在，光合作用為地球上幾乎所有食物鏈提供原材料。
在過去的40億年中太陽的規模已擴大了約20％
以太陽為動力的進化改變了地球，但是當我們忙於適應陽光時，太陽自身也在發生變化。 它已經融化了45億年的氫，它變得越來越亮。 它融合形成氦核的每四個氫原子，其核心內的質量就會下降。 現在，太陽中心的原子要少得多，這意味著有更少的粒子可以平衡向內拉的引力和向外推的氣壓。這會使太陽的核心收縮，從而使剩餘的粒子變熱，進而加速核反應，使太陽更亮。 發生這種反應時，太陽外部的氣體會膨脹。 在過去的40億年中，太陽的規模已擴大了約20％，並且仍在增長。
在較短的時間範圍內，太陽的功率輸出也一直在波動。 太陽表面以下的磁性活動以黑子的形式產生了太陽風。 它們開始於太陽的兩極附近，並移向赤道，逐漸發展成行星大小的磁旋流。 19世紀初，德國天文學家威廉·赫歇爾注意到，當太陽黑子數量下降時，地球上的小麥價格便會上漲。 太陽表面的活動恰好與地球上的乾旱時期相吻合。太陽似乎影響了地球的天氣。 人們開始追蹤太陽黑子，並發現了太陽周期性的規律：大約每隔11年，黑子的數量先增加然後再下降。
我們仍然不知道為什麼太陽周期長達11年，但這可能與其內部的效應有關。 太陽的對流區包含一團帶電粒子，稱為等離子體。 這些粒子不斷運動，從下方加熱，並由太陽的旋轉而旋轉。 這會產生強大的電流，這些電流會建立環形（遵循緯度線的環）和極性（遵循極線的環）磁場。
太陽結構
在太陽周期的不同點，電場強度發生變化改變了它們相互作用的方式，從而改變了太陽表面的黑子。 太陽在整個周期內的輸出變化很小，但有時它會導致地球發生巨大變化。 在16世紀至9世紀中葉，隨著太陽黑子數量的減少，世界曾經陷入了「小冰河時代」。
與太陽即將發生的情況相比，冰河時代顯得微不足道。 太陽已經走過了它生命的一半，隨著「年齡」的增長，太陽的能量輸出將發生巨大變化。當它的核心中的氫用完時，太陽將開始使用外部殼中的氫。 氦將繼續在下方積聚，隨著核心變大，太陽將開始膨脹。 它會變得越來越亮，越來越熱，並且聚變反應會越來越快，直到它燃燒的強度是今天的兩倍以上。 這將燒焦地球表面，使溫度升高到300攝氏度以上。
最終，氫氣將耗盡。 然後，太陽將以氦氣閃光的形式點燃，其核心將開始融合氦核，將其轉變為更重的元素，例如碳和氧。 在此過程中，太陽的外層會膨脹，它將變成「紅巨星」，比現在亮34倍。
最終，太陽將吞下水星和金星，地球表面將融化成熔融金屬池。 那時，太陽將比今天明亮和熱上幾百倍，地球的岩石將開始沸騰。
所有的氦氣消失後，太陽的聚變反應堆將關閉
當所有的氦氣消失後，太陽的聚變反應堆將關閉。 它的外層將冷卻，原子將被吹散到太空中，形成渦旋的行星狀星雲和熾熱的核。
這個核心是一顆白矮星，最終也將冷卻，直到它變成一個死亡的黑色「煤渣」，太陽系中的光將永遠熄滅。