太陽內部正在發生什麼

如果太陽是一堆篝火，它早就燒完了：化學燃燒每克釋放的能量太少 - 像太陽這麼大的燃料，幾千年就會燒盡。但太陽大約有4.6 billion年歷史，而它已經走過約一半的生命歷程。

真正運作的是另一套機制。外層的重量把中心壓縮到極致，使那裡的物質密度約為水的150倍，溫度則約為15 million度。氫原子核經過幾個步驟，聚合成一個氦原子核，而後者比原本各部分的總和稍微輕一些。這個差值以光的形式釋放出去：每秒約有4 million噸物質不再是物質。

這個過程進行得很慢。質子帶有相同電荷，彼此會互相排斥；即使溫度達到15 million度，也不足以讓它們直接碰撞：融合是透過量子穿隧發生的，也就是靠罕見的機率。單一質子平均要等待billions年，才會發生反應。因此太陽不會一下子爆發，而是穩定地發光。

1立方公尺的太陽核心平均釋放約276瓦 - 大致上和一堆堆肥同一個量級。太陽之所以耀眼，不是因為某一點的功率特別高，而是因為它的體積龐大：裡面有多到難以想像的這種立方公尺，加總起來才成為一顆恆星。

接下來，能量必須向外逸出。核心約占半徑的四分之一，上方是輻射區，一直延伸到半徑的70%；最外側的三分之一則是對流區。一路上，溫度會下降將近3000倍。

這些層次之所以這樣排列，是有原因的。只要物質保持透明，熱就由輻射傳遞。靠近表面時，氣體冷卻並變得不透明，輻射無法穿過 - 這時是氣體本身在流動：熱氣上升，冷卻的氣體下沉。從外面看，這會呈現顆粒狀紋理：每個「顆粒」的直徑約1000公里，壽命約10分鐘。

核心發出的伽馬射線幾乎立刻就會被吸收，再重新發射出去 - 如此反覆billions次，每次方向都不一樣。能量到達表面需要多久，各種估算並不一致：從thousands年到hundreds thousands年都有。剩下的150 million公里，光只要8分鐘20秒就能走到地球。

沒有人真正看過太陽內部，但我們有兩條迂迴的途徑。中微子會在同樣的反應中產生，而且幾乎不與任何東西互動：它們只要幾秒就能離開核心，抵達地球上的探測器 - 這是來自中心的直接報告。太陽也會發出聲音：它的表面會振盪，而我們能從頻率組合還原深處的密度和音速。