太阳上到底烧什么？直到20世纪30年代末，核物理学家提出4个氢原子核聚变成1个氦原子核的“热核反应”原理，这个问题才算解决。太阳是在“烧”氢。但那不是化学中氢气燃烧时核外电子的变化，而是整个原子核的变化，这种能量比“化学能”强千百万倍。
据计算，每“烧”1千克氢就能放出6.4×1014焦耳的能量，相当于燃烧19000吨煤所产生的能量。而太阻可供“燃烧”的氢多达整个太阳的1/10，它能放出的总能量为1.28×1041千焦耳。
这样推算出太阳足可以稳定地“燃烧”上3.32×1017秒，约1010年，即100亿年，因此说太阳现在刚到“中年”。
为什么说太阳是一颗活动剧烈的恒星？
太阳看上去似乎年年光芒四射，天天东升西落。然而，它却也有着变幻的风云、突然爆发的壮丽景观。
太阳是一颗极不平静的恒星，它那剧烈的活动，使天文学家们感到惊奇。太阳上活动最为明显的是成群出现的黑子。黑子在太阳表面的出现有时多，有时少。黑子数目的变化周期大约是11年，这就是“太阳黑子周”。在一个太阳黑子周里，黑子特别多的年份叫做“黑子极大年”，黑子特别少的年份叫“黑子极小年”。黑子变化，并不是太阳唯一的活动表现，除此之外，还有耀斑、谱斑、日珥、日冕凝聚区以及各种射电爆发、X 射线爆发等等。
在所有的太阳活动中，最激烈的是耀斑。为什么会出现耀斑？原来在太阳活动区中由于某种因素的触发，出现爆炸性能量释放过程。一个稍大的耀斑相当于几亿颗氢弹爆发所释放出来的能量。能量的短暂释放，造成在太阳上空出现耀斑。耀斑的寿命通常只有几分钟，最长的也不过几小时。
一般来说，黑子多时容易出现耀斑。其次是日珥。日珥非常美丽，呈朱红色，是一些巨大的气柱，它上升高度可达上百万千米（相对于日面）。日珥出现短者几天，长者数月。
所以，太阳是一颗剧烈活动的恒星。
太阳黑子为什么“黑”？
太阳一向以其光芒四射的形象遍示人间，但是细心的观测者还是发现她时有瑕疵。
如《汉书·五行志》就记载着公元前28年5月10日那天：“日出黄，有黑气，大如钱，居日中央。”
这是世界上最早的黑子记录。几千年来，我国古籍中关于黑子的史料比比皆是，这是一笔宝贵的科学遗产。它们都因记述太阳的“黑”方被后人视为珍宝。
黑子为什么黑？只因为它们的温度相对于光球较低而已。
通常，光球的温度为6000℃，而黑子的温度则在3845～5315℃之间。黑子虽“黑”但若将它单独取出，它的光比李白“把酒问月”的那位“明月仙子”还要亮呢！那时，黑子就变成了“亮子”。
现在要进一步追究：黑子的温度为什么会比光球低呢？这还是个没有定论的问题。
有些人认为，是太阳黑子区的强磁场阻止了太阳深处的热量传到黑子表面，使它温度降低；另一些人认为，通过非辐射方式将黑子区的能量大量传输出去而使黑子温度变低。
关于太阳黑子还有许多鲜为人知的景象：在黑暗的本影里，会不时出现活动异常的“本影亮点”，它的亮度与光球差不多；有时又会出现直径达2000千米的明亮的移动结。
这就是“本影闪耀”，想不到在黑子的“黑”字上竟会有这么多文章！
太阳的光和热是怎样产生的？
在夏天，我们感到太阳的炎热；在冬天，我们感到太阳的温暖。这已经司空见惯，不足为奇了。如果要问一下，太阳的光和热又是怎样产生的？或许你不一定能回答出来。
对于太阳能源之谜，自古就有人提出。不过在古代由于科学技术还不发达，对此问题找不出正确答案。直到1938年，美国科学家贝蒂才提出太阳能源的正确理论，解开了这个谜。贝蒂认为，太阳能源来自太阳内部的热核聚变。
确实，太阳的能源不在其表面，而是在它的核心部分。太阳中心的温度高达1.5×107℃，压力又十分巨大。在这高温、高压条件下，物质的原子结构遭到了破坏，结果是氢原子核有可能通过一些原子核反应结合成氦原子核。每4个氢原子核结合成1个氦原子核，同时释放出巨大能量。这个过程在物理学上称为热核聚变。热核聚变反应比化学燃烧释放的能量要大100万倍以上。后来科学家们又发现太阳上氢的含量极为丰富，足可以进行100亿年以上的热核反应而不会停止。也就是说，太阳内部的热核聚变是太阳发光发热的真正原因。
太阳自转为什么慢于其他恒星？
一切天体都有自转，这是它们与生俱来的特性。然而比较一下太阳和与它温度、质量都相近的17颗C 型恒星就发现：太阳的自转周期比其他恒星慢，长达27天。
而其他恒星自转周期平均仅10天。这就像舞蹈中的“慢三步”与“快三步”之别。
是什么阻碍了太阳的自转？是它的亲生儿女：行星。按照太阳系演化的星云理论，在其演化早期，原始太阳刚刚形成之时具有很强的磁场，其磁力线延伸到它周围的电离云并随它一起自转。电离质点绕磁力线作螺旋运动，并继续绕太阳旋转。由于整个太阳系的角动量（质量、速度和转动臂的乘积）是守恒的，这就导致太阳角动量减少，它意味着太阳自转速度的变慢。打个比方，就如迅速旋转的芭蕾舞演员突然将双臂和一腿舒展开后，转速便减慢一样。与此同时，电离云凝聚而成的行星却因此获得了角动量，从太阳妈妈那儿获取了运转的动力。结果是：占太阳系总质量99.865％的太阳只留下1％的角动量，就只能在慢节奏中怡然自得地地跳“慢三步”了。
“日”为什么会变长？
假如秦始皇能活到今天，他一定会感到日子越来越难打发了，因为1“日”的时间正在变长。现在的1“日”，即地球自转1周的时间为23时56分4.09894秒。秦始皇时的1“日”肯定比现在短。根据对2000多年天文观测资料的分析，发现地球诞生之初（距今约四五十亿年），1“日”仅有6小时。
谁有这样的能耐可以使地球自转变慢呢？原来是距地球足足38万千米之遥的月球。我们已经知道，地球上的潮汐主要起因于月球的引力。闻名遐迩的钱塘江大潮势如万马奔腾，瞬间卷起千里惊涛，但它终究被堤岸和河床消磨掉锐气，最终只剩下无力的喘息。而这一切都是以消耗地球本身自转的动能为代价的。地球自转动能的减小意味着地球自转变慢，“日”自然就变长了。这种变化对我们的日常生活是微不足道的，但对航天事业却非同小可。比如我国在1984年4月8日发射的第一颗地球同步卫星，因为要与目前的地球自转周期（即1“日”）23时56分4.09894秒相对应，它的高度为35793千米。而随着1“日”每增加1秒，同步卫星离地面的高度将增加326米。这将导致卫星发射速度等一系列参数的变更，真可谓牵一发而动全身。
太阳冬夏位置为什么不同？
谁都喜欢朝南的房间，那是因为朝南的门窗在冬天有太阳光照进来，而夏天没有。
朝北的门窗在冬天是照不到阳光的，而夏天一大早和太阳就要西下时却总有炎热的阳光火上加油似地晒烤。这种现象说明：夏天正午太阳在天空的位置比较高，冬天正午太阳的位置比较低；夏天太阳东升西降的位置比较偏北，冬天太阳升降的方位偏南。
这其中的奥秘何在呢？
原来这是由于天球赤道圈与黄道圈相交成23°26′的角度所造成的。
在地球上某一个固定地点观测，北天极高出地平线的高度等于当地的地理纬度。从北天极向南90°，天球上的一个大圈就是天赤道。黄道也是天球上的一个圈，它与天赤道圈相交于春分点和秋分点，两个圈成23度26分的倾斜交角。因此黄道一半在天赤道以北，另一半在天赤道以南，黄道最北的一点是夏至点，最南的一点是冬至点。太阳在黄道上运行，当它在冬至前后运行到南半圈黄道上的冬至点附近，太阳东升西降时就偏南，正午时的位置就低。
当太阳在夏至前后运行到北半圈黄道上的夏至点附近，太阳东升西降时就偏北，正午时的位置就高。
天球赤道与地平面相交于正东、正西两点，只有当太阳在每年3月21日前后和9月23日前后运行到春分点和秋分点上时，太阳才是升于正东，降于正西的。
在太阳系中为什么只有地球有生命？
迄今，在太阳系的九大行星中唯有地球上存在生命，即有从微生物到人类的生命现象。
这是为什么呢？要回答这个问题，就要了解产生生命和生命存在的条件是什么。进化论告诉我们，生命的进化是从低等到高等、从水生到陆生、从单细胞到多细胞逐步演化来的。产生生命的先决条件是，必须具备从无机物到有机物、从有机物到大分子结构有机物、从大分子结构有机物到生命形成的各种条件。产生生命之后又要有生命赖以生存的环境。
而在九大行星中，唯有地球符合条件，而其他行星上既不符合生命产生的要求，又没有适应生命生存的条件。
现在，我们只需要分析与地球最近的两颗行星——金星和火星，即可说明这个问题。金星比地球靠近太阳，正因为如此，它的表面温度达到450℃以上，即使在夜晚，金星的温度也足以把岩石烧熔化。
在这样的环境下生命如何产生，又如何生存呢？至于火星，因为它比地球远离太阳，其表面温度比地球低得多，尽管火星午间温度为30℃，晚间为零下150℃，似乎适合生命存在，但火星上没有水，而水又是生命赖以存在的命根子。对火星的探测已经告诉我们，火星上无生命存在。所以，我们的科学家把金星和火星运行的轨道之间的区域，称之为太阳系的生命圈。这样看来，我们地球是幸运的，它有得天独厚的条件，使得生命能在这儿繁衍生存。
月球上的脚印为什么能长期保存？
1969年7月20日，美国宇航员阿姆斯特朗在月面上迈出了他“个人的一小步，人类的一大步”。他留在月球上的第一个脚印长32.5厘米，宽15厘米，深0.5厘米。
到“阿波罗登月计划”结束时，共有12位宇航员的脚印留在月面上。
月球世界里没有大气层，所以也没有刮风、下雨、下雪等气象变化。月球岩石可能在太阳照射时引起的温度剧变下逐渐破碎，但这对月面尘土没有影响。从月震仪记录的情况看，月球的大地深处相当平静，通常只是由于绕地球运转时受到的周期性潮汐应力变化而产生轻微的月震。至今未发现月球上有明显的火山活动。
除遭受极偶然的陨石撞击外，对宇航员脚印的破坏只有太阳风和宇宙线粒子。不过，这些粒子流要磨损1毫米月面尘土得花费几千万年。所以，登月宇航员在月球上留下的脚印比保存在博物馆里还保险。
为什么不可能发生月环食？
太阳的直径约为月球的40倍，但它也比月球离地球远约40倍。因此，这两个原本在真实大小上相去甚远的大体，看上去却是差不多大小，视角都在半度左右。正是这种天作的巧合，人类始能目睹蔚为壮观的日、月食。
由于地球和月球的公转轨道均是椭圆，尤其是月球轨道的偏心率更大，致使地面上看到的太阳、月球的视半径分别在15分44秒～16秒，16分和14分58秒～16分44秒之间。当太阻的视半径大于月球时，月球的影锥顶点不能到达地面，只有半影和“伪半影”横扫其间。在“伪半影”中的观测者见到的就是韵味无穷的“日环食”——光芒万丈的日面中间一片暗黑，而四周金光万道，犹如神话中哪吒的乾坤圈，或是硕大无朋的钻石戒。
月食则是月球走入地影之中，通常只有全食和偏食，绝无环食之可能。这是为什么呢？道理很简单：这是由于地球的直径是月球的4倍，即使在月球轨道上，地球的本影直径仍为月球的2.5倍，远大于月球，挡住了阳光，因此绝不可能形成月环食。或者说，将来生活在月球上的宇宙居民，永远也看不到日环食。除非亿万年后，月球远离地球而去，使地球的影锥顶点到不了月面，才会出现月环食。
人们常常看到月亮旁边有一颗亮星，有人问那是什么星。原来月亮在绕地球公转时，在地球上就看到月亮在星座中间每天改变着自己的位置。月亮同太阳、行星一样，也是在黄道星座里运行的。有些黄道星座里有比较明亮的恒星，例如金牛座的毕宿五、狮子座的轩辕十四、室女座的角宿一、天蝎座的心宿二等。每当月亮运行到这些星座中时，就有机会正好走近这些亮星。
由于行星也都是在黄道星座里运行，行星通常总比恒星亮得多，所以每当月亮走近某一颗行星时，就更容易引起人们注意。行星之中最亮的金星，无论它是黎明前的启明星或黄昏时的长庚星，它的位置总是离太阳不太远的。而月亮运行到接近太阳方向的天空时，无论是农历月初的新月或是月底的残月，都是细细的一弯银钩，相对比较暗，不至于形成“月明星稀”的效果。如果这时月亮行近了金星，那么不太亮的月亮和特别亮的金星靠在一起，金星就特别引人注目。
月球全靠反射阳光才成为夜空的明珠的。由于它没有空气，不会产生大气散射、折射等现象，因此它的背阳面理应“漆黑一团”而看不见。然而细心的观测者一定会发现：在你看到明亮的月轮的同时，通常还可看到与它相伴的、不受太阳照射的那部分淡淡的光辉，它们形“影”相随，组成一幅完整的圆面。
