如果有人问你，太阳光是从哪里发出来的？你一定会骂他傻：阳光嘛，肯定是从太阳发出来的啦！

如果接着问你：太阳为什么能发光，太阳光是从太阳的什么地方发出来的，你知道吗？

许多人可能就答不上来了。

有些人说：太阳的中心因为发生核聚变，核聚变产生大量的热，太阳就像是个大灯泡，光就是从它的中心发出来的。

事实果真如此吗？我们今天来分析分析。

地平线上的太阳

太阳的光

我们的地球，包括太阳系里所有的星球，都时刻沐浴在灿烂的阳光之中。阳光是从太阳散发出来，它不只包括赤橙黄绿青蓝紫七色可见光，还包含我们肉眼看不见的伽马（γ）射线、X射线、紫外线、红外线、微波和其它波长的电磁波。

每种颜色代表太阳日冕中存在的不同波长的极紫外光

我们平时所见到的阳光通常是白色的，它是所有波长可见光混合而成的结果。对于不同的动物来说，它们所看到的光与人类会有所不同，有些动物能看到紫外光，而有些则对红外线更敏感。

太阳发出的光十分强烈，即使是在距离太阳表面1.5亿公里的地球大气层的上方，阳光的功率都达到了1368W/m²，由于地球大气层的阻挡，一部分光被过滤，因此在晴朗无云的正午，我们在赤道表面接收到的阳光能量大约是1000W/m²。科学家们推算，太阳的总功率达到3.826×10²⁶W，地球从太阳接收到的功率也达到了1.740×10¹⁷W。

可见光只是太阳光谱的极小部分

太阳核聚变

太阳之所以能够每时每刻向外释放如此巨大的能量，源于在它的核心地带时刻发生着核聚变反应。

太阳是颗直径达到139.1万公里的大气球。从原子数量看，太阳有92.1％的氢气和7.8％的氦气，其它元素只占太阳质量极小的一部分。

太阳的总质量是地球的33万倍，达到了1.989×10³⁰千克，它的核心因极高的重力产生高达3000亿个大气压和1500万摄氏度的高温。如此高的温度和压强每秒能将3.7×10³⁸^个质子转换成α粒子（氦-4原子核），这就是我们常说的核聚变。

太阳核聚变“质子-质子链反应”过程

太阳中心氢原子核聚变通常称为“质子-质子链反应”。

第一步，当两个氢原子核（质子）发生聚合，它会生成一个双质子氦核；这个氦核不稳定，它紧接着发生β-plus衰变，氦衰变为氘，同时向外释放一个正电子、一个中微子和0.42MeV的能量。

β-plus衰变所产生的正电子会立刻与附近的电子发生湮灭，湮灭产生两个γ射线光子和1.022 MeV的能量。

第二步，氘在产生的4秒钟时间里，会继续与另一个氢原子核（质子）聚变成氦-3核，同时产生一个γ射线光子和5.49 MeV能量。

第三步，两个氦-3核发生聚变，产生一个氦-4原子核（α粒子），同时释放两个质子。

从上面聚变反应步骤我们可以看出，核聚变过程中产生了中微子和γ射线光子，中微子很少与其它物质相互作用，它仅需2.3秒就冲出太阳消失无踪，但光子却很难逃出来。

太阳结构

阳光从哪里来？

太阳核聚变产生出来的γ射线光子在几毫米不到的距离就被吸收了，它的能量用于加热太阳内核中的高温等离子体，当再次被释放时，γ射线光子能量会比之前更低一些。就这样在被反复吸收和释放了1万到17万年（有说100万年）之后，γ射线光子才能辐射到太阳表面。

一、我们在地球上能看到太阳核心发出的光芒吗？

并不能。

因为核聚变释放的是γ射线，在地球磁场和大气层的双重保护下，γ射线很难有机会到达地球表面。

二、太阳光是从哪里产生的呢？它诞生于太阳表面的光球层。

这是太阳表层大气从低到高不同波长光的同时图像，最左边为光球层

光球层是太阳最低的一层大气，它大约有500公里厚，这里的温度比太阳核心的温度低很多，平均大约只有5500ºC。光球层的气体密度只有0.2g/m³，大约仅有地球海平面空气密度的1/6000。可以说，用一层薄纱来形容太阳的光球层一点都不过分。

然而就是这一层薄纱似的大气，它对太阳内部的光却是不透明的，太阳内部绝大部分波长的光线都无法穿透光球层的底层，我们也无法通过光球层看到太阳里边的光线。这到底是为什么呢？

因为光球层的底部温度约为5730°C，这里严重缺乏H⁻离子（氢负离子），H⁻离子的缺乏使得大气更容易吸收光子。而我们所看到的太阳可见光，绝大部分是在光球层上部大气中氢原子与电子反应生成H⁻离子时产生的，在这个区域大约有3%的氢气被电离，从而产生了绝大部分的可见光。

光球层发射的可见光光谱，黑色为吸收线，表示相应波长的光被吸收

三、色球层产生其它波段的光。

色球层包裹在光球层之外，这里的大气更稀薄，但温度却更高。在色球层与光球层交界处的温度只有4230°C，但到了2000公里厚的色球层的顶端温度却上升到几万度。

由于色球层从低到高的温差巨大，它也不像光球层那样发出相对稳定的光。这是一个充满着磁场的等离子体层，由于高温等离子体流与磁场之间复杂的相互作用，这里经常爆发剧烈的太阳耀斑、日珥等现象，同时对外发射紫外、远紫外、X射线，以及远红外区和射电波段的辐射。

太阳色球层、耀斑与日珥

四、日冕

太阳的日冕范围很大，它从色球层的顶部一直向外延伸到几倍太阳半径的距离。这里的等离子气体极其稀薄但温度却高达100万度，因此日冕可以向外辐射低量的可见光、X射线、远紫外、紫外辐射、还有一些射电辐射和高度电离的离子。

日冕物质喷发

总结：

通过本文的分析，你应该明白了，我们看到的太阳光其实并不是从太阳中心发出来的，太阳真正发光的地方是在它的大气层上方。

太阳中心25%的半径范围内时刻都在发生核聚变，大量氢在聚变成氦的同时释放出γ射线光子，这些光子携带着能量不断地加热太阳，热量一层层向外辐射，从而使太阳的表面产生很高的温度。

太阳的光球层的内层屏蔽内部光子向外发射，同时它的外层因氢的电离作用也在不断地向外发射光子，这是绝大部分可见光产生的地方。

光球层上方的色球层和日冕有极高的温度，这里的高温等离子体向外辐射除γ射线外几乎所有频段的光。

所以，我们有了光。

Mr.zhu

2025-05-14 08:37:52