太陽為什麼能一直持續發光?

琥珀
琥珀抬頭看看晴朗的天空,太陽今天也靜靜地照耀著呢。
30秒看懂答案
琥珀讓我們一起來看看,它為什麼能持續發光好幾十億年。

太陽並不是像火那樣燃燒,而是在中心部透過氫的原子核結合、變成氦的「核融合」反應,發出光和熱。中心部的溫度約1500萬℃,每秒大約用掉400萬噸的氫,一般認為它接下來約50億年仍會持續發光。

從太空看到的日偏食,明亮的光在月球周圍形成一道細細的彎月。
阿提米絲2號任務期間拍攝的日偏食。太陽的光從月球周圍透出,形成一道明亮的光弧。照片:NASA Johnson Space Center / NASA / Public domain / 維基共享資源

太陽並不是在燃燒

太陽並不是像火燃燒那樣發光。太陽是由高溫氣體(電漿)構成的恆星,中心部會發生氫的原子核互相結合、變成氦的「核融合」反應。這時巨大的能量會以光和熱的形式向外放出,所以從地球上看,太陽總是亮著。

圖解:太陽中心部的核融合
太陽的中心大約是1500萬℃的高溫氫的原子核結合變成氦(核融合)光和熱向外照耀

在中心部發生的核融合

太陽中心部的溫度高達約1500萬℃(華氏約2700萬℉)。因為這樣的高溫,氫的原子核才能快速移動,克服彼此排斥的力量而結合在一起。核融合產生的向外壓力,支撐著太陽巨大的質量,讓它不會塌陷。

每秒400萬噸的氫

為了讓這個反應持續下去,一般認為太陽每秒大約用掉400萬噸的氫燃料。儘管如此,因為太陽非常巨大,從誕生到現在約46億年間一直持續發光,而且預計接下來約50億年也會繼續照耀。

琥珀
琥珀它不是像火那樣燃燒,而是在內部深處,氫的原子核結合、進行核融合。

太陽的未來

約50億年後氫用盡時,太陽會變成紅色巨星,也就是一顆大幅膨脹的恆星,可能讓地球的海洋沸騰,最後甚至可能把地球吞噬。不過,這是很遙遠的未來。現在有帕克太陽探測器(Parker Solar Probe)和太陽軌道器(Solar Orbiter)等探測器正在研究太陽的機制。

想知道更多

  • 太陽大約由92%的氫和約8%的氦組成,和地球的元素比例差別很大。
  • 太陽的表面溫度約5500℃,中心部溫度更高,可達約1500萬℃。
  • 太陽由稱為電漿的高溫氣體組成,不同地方的自轉速度也不一樣。
琥珀
琥珀太陽預計接下來約50億年也會繼續發光。

三選一小測驗

太陽能持續發出光和熱,是因為中心部發生了什麼反應?

看答案
  1. 氫變成氦的核融合
  2. 氫用氧氣燃燒的反應
  3. 碳和氧結合的燃燒

氫變成氦的核融合 太陽的中心部約有1500萬℃的高溫,氫的原子核會互相結合、變成氦,這就是核融合。它和火燃燒的機制並不相同。

參考資料

  1. Sun: FactsNASA Science(英文)
  2. The SunNASA Goddard Space Flight Center(英文)
  3. The SunEuropean Space Agency(英文)

本文內容是在 2026-10-03 確認上列資料後撰寫的。隨著研究進展,說明也可能改變。照片的出處標示在各照片下方。