Солнце в основном состоит из газов: примерно на 70 процентов из водорода, на 28 - из гелия, остальные два приходятся на долю более тяжелых элементов. Видимый наружный слой светила называется фотосферой.

На самом деле у Солнца нет поверхности как таковой, а его «атмосфера» простирается за пределы орбиты Земли, истончаясь по мере удаления от звезды.

На Земле очень мало вещества с высокой электропроводностью. В веществе Солнца почти нет атомов с нейтральным зарядом, поэтому оно хорошо проводит электричество. Сумасшедшая энергия тепловых и радиационных излучений возбуждает электроны до такой степени, что они вырываются из атомов, и в результате образуется кипящая смесь из положительно заряженных ядер и множества свободных электронов, то есть плазма, которая прекрасно проводит электричество.

Плазма, как и любой другой заряженный объект, создает при своем движении магнитные поля. Они генерируют электрические поля, которые, в свою очередь, производят новые магнитные. Такая взаимосвязь плазменных, магнитных и электрических процессов определяет все, что происходит внутри и на поверхности Солнца.

Это огромное количество энергии появляется в результате ядерных реакций. Солнце, как все другие звезды, формировалось в ходе гравитационной конденсации газов и пыли и образования исходного шарового ядра. По мере роста массы рождающейся звезды водород в ее центре подвергался все большему давлению, что привело к запуску многоступенчатой реакции ядерного синтеза, в ходе которой ядра водорода превращались в ядра гелия. Ядро гелия лишь ненамного тяжелее суммы составляющих его ядер водорода - но именно это различие в массах преобразуется в энергию по формуле Эйнштейна Е=mс2.

Большая часть этой энергии выделяется в виде гамма-лучей - электромагнитного излучения большой мощности. Однако солнечное ядро обдает такой высокой плотностью, что единичный фотон (квант света) не может продвинуться даже на долю миллиметра, не столкнувшись с другой субатомной частицей, и тогда он рассеивается или поглощается, затем переизлучается новый фотон. Такие процессы идут на дистанции в семьсот тысяч километров, и через сотни тысяч лет после рождения фотона на поверхность Солнца вырывается его потомок. По пути энергия расходуется, и он обладает меньшим излучением, чем первый, - это так называемый видимый свет.

Прошли десятилетия, прежде чем ученые начали понимать физические механизмы этого феномена. Великий британский астроном сэр Артур Эддингтон и его сподвижники в двадцатых годах двадцатого века выдвинули теорию, согласно которой энергия Солнца выделяется в ходе неких субатомных реакций, для протекания которых требуются колоссальные температуры. Но их предположения в те времена были осмеяны научным сообществом.

К пятидесятым годам эта солнечная модель ядерного синтеза получила убедительное подтверждение. Однако механизм выхода нейтрино, субатомных частиц, образующихся в ходе реакции ядерного синтеза, так и не был объяснен. Несмотря на кропотливые исследования, проводившиеся в течение нескольких десятилетий, физикам удалось обнаружить лишь одну треть всех нейтрино, которые, согласно теории, должны были бы бомбардировать Землю. Наконец три года назад в ходе международного проекта, над которым работали сотрудники обсерваторий Японии и Канады, ученым удалось доказать, что «исчезнувшие» нейтрино превращаются в нейтрино другого типа - частицы, которые не могли быть обнаружены, пока не появились новейшие приборы.

Ученые постоянно говорят, что сейчас исследования дают результаты огромной важности. Вот что сказал по этому поводу Питер Гилман, давно занимающийся изучением светила: «Наступил золотой век науки о Солнце».

Но чуть ли не все решенные проблемы ставят новые вопросы. Плазма и магнитные поля постоянно взаимодействуют, поэтому зачастую очень сложно понять, что является причиной того или иного процесса, а что - следствием. Любое значительное явление на Солнце порождается другими, и ни одно не понятно до конца. Стремление найти ответы на «главные вопросы», как их называют физики, не угасает, к тому же растет потребность точно прогнозировать космическую погоду. Астроном Джон Харви говорит: «Солнце единственный астрономический объект, имеющий критическое значение для человечества».