宇宙中沒有氧氣，為何太陽會燃燒出火焰？

感謝所有認真回答的朋友

和@ 趙晗商榷，不同意不懂理工就是沒生產力，如果一個人的工作是生產糧食，生產日用品，服務他人，交稅，甚至幫助一些已經學壞，或有學壞傾向的人走回正道，這不能算沒生產力吧。PS，人總需要先吃飯生活吧？

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長文多圖預警，感謝 @何沁 幫忙排版）

太陽物理專業的，怒答一記。

與大家想像的不同，按照現在的主流理論，太陽表面各種火焰狀結構的形成機制，是磁重聯，並不是核聚變。

給題主配一張圖。宇宙中熊熊燃燒的火球，我們的太陽：

開始之前，先澄清一個問題。

有答主提到，太陽不是燃燒，因此這個問題根本就沒有意義，也沒有討論的必要。

但事實上，將太陽類比成燃燒的火焰是有根據的。

原因至少有兩個：

1.從物質構成上來說，火焰、核聚變和太陽大氣有深刻的相似之處。

如 @凌晨曉驥 所說，火焰本質上是一團電離氣體。

在適當的條件下，可燃物發生氧化反應，氧化反應提供的能量使氣體電離。電離氣體中激發態電子向低能級躍遷，躍遷過程發出可見光，形成我們所看到的火焰。

太陽大氣，也同樣是一團電離氣體。

從這個角度來說，太陽就是一團懸浮在宇宙中的超大的火焰，說太陽在燃燒，並沒有什麼不妥。

我們稱這種電離氣體狀態為「等離子體態」。

常見的等離子體見下圖：

其中，橫縱坐標分別是物質密度和溫度，從圖中可以對這些物質的參數有一個直觀的了解。

（右下角是人類可以生存的參數環境）

注意火焰、日冕[01]、磁約束聚變和太陽核心在圖裡的位置。

從圖中可見，日冕跟火焰的密度相近，但是溫度要高4個數量級，達到數百萬度。

[01]
日冕，即太陽大氣的最外層。
太陽大氣跟日冕的關係，做個不恰當的比喻的話，可以類比成，火焰和外焰之間的關係

2.從觀測來說，太陽表面確實可以觀測到大量的火焰狀結構。

先普及一下太陽物理的背景知識。

太陽結構可以簡單分為太陽內部和太陽大氣兩部分[02]。

[02]
這樣劃分是因為，太陽內部是不透明的。 使用光學和射電手段觀測太陽的話，只能看到太陽大氣，看不到太陽內部。 所以從觀測上說，太陽內部和太陽大氣是截然不同的。
在不考慮日震學的情況下，太陽物理主要就是太陽大氣物理。

其中，太陽大氣從裡到外，又被人們分為光球層、色球層和日冕三層。

光球層和色球層是很薄的[03]，溫度也比較低[04]。
日冕的厚度則可以達到好幾個太陽半徑，溫度猛增至數百萬度。

[03]
光球層：500 公里 色球層：2000 公里

[04]
約6000度

光球層、色球層和日冕，其結構如下圖所示：

太陽大氣中可以產生極為複雜和劇烈的現象。如延伸數十萬公里，像拱門一樣的日珥；相當於數百億顆百萬噸極氫彈爆炸的耀斑；對地球影響最大的日冕物質拋射等。更細緻觀測的話，還可以看到大量的針狀物和微耀斑。

日面上的這些結構確實會給人一種「火焰」的直觀印象。

那麼，如何解答題主的疑問呢？

火焰的能量產生機制，我們知道是氧化反應。可是，宇宙中沒有氧氣，太陽大氣是靠什麼機制，來維持太陽表面火焰狀結構的能量呢？

看到這個問題，大家的第一反應可能會覺得是核聚變。確實，太陽核心的核聚變，是太陽能夠維持幾十億年發光發熱的最終能量來源。@吳俊吳俊、 @Sekiimo 等答主已經從這個角度回答了問題。

但是，具體到恆星表面火焰狀結構的形成機制，則不可能跟核聚變產生關係。

光球和色球溫度太低，根本不可能達到產生核聚變的溫度；日冕溫度雖高，但過於稀薄，甚至可以用無碰撞粒子模型來描述，更加不可能產生足夠的輕核匯聚。

在太陽上，核聚變只能發生在高溫高密度的太陽核心。

如下圖所示，光子從太陽核心，傳遞到太陽表面，需要經過太陽內部的對流區和輻射區。

傳遞時間長達上百萬年，無法直接影響太陽表面的活動。

光子之所以要花上百萬年的時間，才能走完從核心到表面那幾十萬千米的路程，是因為這趟旅程，對光子來說太艱難了！在輻射區，光子會被不斷的吸收和重新輻射；在對流區，光子會跟物質反覆碰撞，走出一條極其曲折的路徑。

下圖是光子在對流區的無規行走：

如果不是核聚變的話，這些火焰狀結構的本質究竟是什麼？

我們的主角，磁重聯出場了~

（有評論問到這個詞的讀法。重在這裡讀chong，取磁場重新聯接的意思）

我們往往傾向於忽視磁場的能量，這是合理的，因為我們在地球上所感受到的磁場實在太低調了╮(╯_╰)╭

每個人，每時每刻，都處在地球磁場中。

可對普通人來說，地磁場除了使指南針偏轉、讓高緯度偶爾出現一次極光之外，也就沒有其他的影響了。

原因呢，很簡單，除了地磁場本身的強度比較弱之外，更重要的是，地球上的物質絕大部分都處於電中性狀態，無法被磁場影響。

下圖是地磁場，中間的小球是地球。

與地磁場的低調不同，太陽的磁場環境完全不一樣。

太陽表面的物質處於高電導率等離子體狀態，受磁凍結效應的支配。

這裡的「凍結」不是溫度低的意思，通俗的講，是說磁感線跟物質凍結在一起，物質如何運動，磁感線就如何運動。

這是什麼意思呢？為了讓大家對這個概念有一個直觀的印象，放一張圖。

這是太陽表面的磁拱。

從圖中可以清晰的看到，物質沿著環狀磁力線排布，形成拱形的細絲狀結構。

這些沿著磁力線的細絲狀物質，被磁感線綳得緊緊的，其密度，要比周圍的背景密度大三至四倍。

由於太陽不同緯度的物質自轉速度不同，且太陽內部和外部大氣之間，總是有物質對流，太陽表面的磁場，就會隨著物質運動，不斷的扭曲、纏結；像彈簧一樣，不斷的存儲能量，最終形成磁繩等極度扭曲的磁結構。

見下圖：

彈簧扭曲過度的話，會斷裂，猛地彈開把能量都釋放出來，磁場也是如此。
當在很狹窄的空間區域內，出現方向相反的磁場時，磁場線碰到一起會發生湮滅，將原本扭曲的磁力線重新排布。在此過程中，大量的磁能釋放了出來。

這就是磁重聯。

上幾張卡通圖，可以看的更清晰一點。

按照現有的理論，磁重聯，是太陽表面所有高能現象的來源。

不再多說，上圖。

注意看磁力線糾纏的地方。

耀斑爆發：

日冕物質拋射：

日珥：

地磁尾重聯：

太陽風磁重聯對衛星的影響：

磁暴發生時，太陽風暴與輸電線的相互作用[06]

[06]
多謝 @喬小海 指正，太陽風暴對輸電線的影響，並不是通過磁重聯，
而是通過影響地磁場來產生強地磁感應電流，從而使變壓器發生半波飽和。
不過這幅圖很酷，就還是保留在這裡了

====理工生福利：為什麼會有磁凍結效應？====

應評論要求放上公式，不想看公式的，可直接跳過~~

0.首先是參數範圍。

磁凍結效應只發生在電導率極大的理想等離子體中。太陽大氣在大多數情況下，都可以滿足這種條件。但在地球上，這種條件很少出現！

1.根據安培定律，磁場的旋度，有電流與之對應：

2.根據運動方程，電場和磁場，共同影響帶電粒子的運動，因此電流與電場以及磁場有關：

3.通過這兩個方程，我們可以得到磁場演化的微分方程：

4.如果電導率無限大，磁場的擴散項（右邊第二項）被消掉，就只剩下凍結項（右邊第一項）了。

如下所示：

這時電磁場中的電離流體（即磁流體）會表現出如下行為：

a.起初位於某根磁力線上的流體質點，以後將一直位於該磁力線上；

b.通過與流體一起運動的任意曲面的磁通量守恆。

這就是磁凍結效應。

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對於一些大家提到的問題的回復：

一、

@張曉光

Q （太陽）自轉的能量從哪裡來？和內部核聚變的關係能否講講

A 這是個好問題。

太陽的自轉，叫做較差自轉（不要吐槽這個名字。。）。

什麼意思呢，是說太陽不同的緯度，自轉角速度不同。

這種現象，是流體星體所特有的。

正常的固態星體，因為是剛體啦，不同緯度的自轉角速度都是一樣的。
其自轉角速度來自於星體形成時積累的相角，之後由於角動量守恆，就一直轉下去了（當然這個要深挖，也有一堆東西可說的。）

對於太陽這樣的流體星體，無法維持一致的轉動速度，而只要有速度差異，就有持續不斷的耗散。

維持較差自轉的能量，來自於星體內部的對流運動。

那對流是怎麼產生的呢？簡單說就是高溫高密的核心物質向外流動了~~

所以這個關係是這樣的：

太陽核心核聚變產生能量 》進入輻射區》產生對流 》維持較差自轉 》較差自轉通過太陽發電機產生太陽磁場 》太陽磁場能量通過磁重聯釋放

二、

@劉洋

Q 你說的磁場扭曲斷裂，是不是會產生成對的太陽黑子？「太陽耀斑噴射的帶有強磁場的氣團」就是磁場碎片嘛？

A 黑子是太陽上，磁場比較強的地方，雙極黑子確實伴隨著很強的反向磁場。

黑子的產生機制比較複雜。

有的黑子很穩定，有的很快就消失了，未必是磁場扭曲斷裂產生的。

一般認為，黑子的形成與磁流浮現機制有關。

如下圖所示：

環形磁場在對流的不穩定性下，向上浮，直到滿足靜力學平衡為止。

此時，環足點處（圖中黑塊）形成雙極黑子。

太陽耀斑噴射的帶有強磁場的氣團，氣團會帶著磁場一起跑，這也是磁凍結效應的體現。

……

三、

@吧扎嘿

Q 日冕是大氣最外層，幾百萬度，光球層是大氣最內層，6000度，是什麼原因導致內涼外熱，而且差那麼大？

A 這也是個好問題，可惜我無法給出確定的答案。。。

因為，日冕反常加熱問題是太陽物理中的一個非常重要的未解決問題。

圍繞這個問題提出的相關理論太多了，如耀斑加熱、阿爾文波加熱等等，至今沒有達成一致。

我們組裡面就有人靠這個問題吃飯的。。

感興趣的話，可以關注這個問題：

太陽的大氣層由里到外分成光球、色球、日冕三大層次，它們的溫度是依次增加的，原因是什麼？ - 物理學

期待有生之年，可以看到這個問題的確定答案~~

……

四、

@唐門

Q 第一次聽說太陽物理專業。。。。

A 唉，人類太空殖民速度太慢了啊。。

要是太陽系空間，到處都是空間站、貨運飛船、殖民點、電磁中繼器和深空探測器。

太陽物理絕對是最熱門的專業你信不信！

……

五、

@陳三三

Q 能用人造磁體模擬嗎？

A 如果說模擬真實太陽活動的話。。沒錢呀。。

那些做實驗室模擬的，幾米直徑的設備就是大設備了。

太陽直徑百萬千米，一個日珥能塞進去十幾個地球，大家感受下。。

……

六、

@關文凱

Q「日冕的厚度則可以達到好幾個太陽半徑」不能理解。太陽不是個球體嗎？日冕層的厚度能超過太陽半徑？我糊塗了！

A 這裡的太陽半徑，沒有算太陽大氣，就像地球半徑，不計算地球大氣一樣。

……

七、

@Finnegans Wake

Q 感覺好厲害……其實我很好奇人們是怎麼研究和觀察太陽的呢？單是能區分出光球層和色球層這一點就覺得很不可思議……畢竟我覺得一般來說人類連發個接近太陽的探測器都很少有

A 確實，太陽觀測衛星大都在地球軌道上，很少有接近太陽直接繞太陽轉的探測器。

那些繞太陽轉的探測器，如兩顆STEREO衛星，也躲在地球繞日軌道附近。

Heliocentric distance (AU) ：
STEREO-B Earth STEREO-A
1.023079 0.999899 0.963324


觀測太陽的手段，主要有衛星觀測，和地面太陽望遠鏡觀測兩種。

其中地面觀測，只能觀測可見光和射電波段，衛星觀測則可以覆蓋全波段。

另外，也有對太陽高能粒子的探測。

這個談細節的話，可以單獨寫一篇文章了，我不是做觀測的，就不多說啦~~

光球層和色球層的區別的話。。這個很有意思。

光球層，可以理解成人們能直接看到的太陽，最裡面的那一層，再往裡面就不透明了。

做個不恰當的類比的話，光球層相當於地球的地表。

人們接收到的，寧靜太陽的輻射，主要來自於光球層。

通過肉眼看太陽時，人們看到的太陽表面，也就是光球層。

色球層在地球上用肉眼是不能直接看到的，因為色球的輻射會被大氣層散射掉。

人們最早看到色球層，是在日全食的時候。這時候，光球層的強輻射被遮擋，觀測者能用肉眼看到，太陽圓面周圍，有一層非常美麗的、玫瑰紅色的輝光。這就是色球層。

八、

@羅之睿

Q 答主不知道看過《三體》這本科幻小說沒有，其中有一個說法，希望答主能給看看是不是合理。
太陽可以讓充當放大電磁信號的作用，將能夠穿透太陽對流層的低能電磁波，放大很多倍重新釋放出去。具體參見《三體 地球往事》第 23 章 紅岸之五。
當然畢竟是科幻小說中間出現的內容，很可能是虛構，我這門外漢，也只能投靠答主，來滿足一下求知慾了，如果找不到書可以私信，我發你。

A 哈哈，這個我要答。

《三體》我是從高三開始在《科幻世界》上追連載的哦。

大劉有的科幻構想是純腦洞的，比如說，太陽對輻射的放大作用。。

除了《三體》里，太陽當了葉文潔的電磁波放大器之外，《全頻帶阻塞干擾》里還有一個宇宙飛船衝進太陽里，引發超級太陽風暴挽救中國命運的設定。

真要從太陽物理的角度來分析的話，我只能很遺憾的說，完全沒有可能的……

這就像往大海里灑一滴水，就引發了全球海嘯一樣荒謬……

btw，這種傻傻的問題我也問過的。

曾經問過做銀河系射電觀測的同學，如果把你們的射電望遠鏡對準太陽會發生什麼？她告訴我，會被燒壞…………………………

（為什麼沒去問做太陽射電觀測的同學呢，因為我覺得雷達峰射電望遠鏡既然是以搜索外星文明為目的，應該跟我們做銀河系巡天的望遠鏡更像。。）

九、

@大缺弦

Q 謝謝答主的回復。第一個問題還是有些不理解。
等離子氣體從激發態回到基態時放出能量，產生我們看到的火焰。
那麼既然日冕的氣體本來就是完全電離的，那為什麼還說是磁重聯現象導致的火焰呢？

A 這裡是我的問題，這個地方沒說明白，先在這裡解釋一下，以免讓大家誤解。
正文改起來比較麻煩，回頭再改。

大致是這樣的。

題主的問題比較模糊，可以理解成恆星整體發光發熱的機制，也可以理解成恆星表面火焰狀結構的形成機制。我是從後面這種理解入手答的。

太陽表面可以分為「寧靜太陽」和「太陽活動區」兩部分。

「寧靜太陽」就是不考慮太陽表面的，活動爆發情況的穩定太陽。

在這種模型下，有光球、色球、日冕這些殼層劃分，日冕高溫完全電離，光球低溫部分電離等等。這些構成了一個穩定的等離子體球。這樣的等離子體，其球狀穩定結構的形成，與日核的核聚變機制密不可分。

在這種模型下，不需要考慮磁重聯。

答案里提到的「太陽表面的火焰狀結構」主要指的是「太陽活動區」情況，即在「寧靜太陽」的背景上，發生的劇烈高能活動。

這些活動的機制是磁重聯。

……

十、

@趙晗

Q 理工科真倒霉，不止要做生產力，還要給沒有生產力的人科普。
（後者本來屬於沒生產力的錯誤，結果怎麼成理所應當的了？）

A 終於有人提這個問題了。

有這個疑問的人想必不在少數，多說一點。

科普的意義是什麼？

我不想說提高全人類科學素養之類空泛的話，做科研的很少真心在意這個，這也不是普通科研人員應承擔的責任。

只從一個理性的普通科研人員的角度來說，科普（對你本人）的意義是什麼？

毫不誇張的說，科普直接影響一門學科的生存，最終當然也會影響到你的科研經費。

最明顯的例子，是轉基因。

我不想在這裡涉及轉基因雙方的爭執，只想說，轉基因技術已經有幾十年的歷史了。

如果有科研人員能早點寫出，像卡爾.薩根和斯蒂芬.霍金那樣影響力的轉基因科普書，而不是任由媒體和好萊塢大片，一遍又一遍的給大眾洗腦的話，挺轉者至少不需要這麼辛苦的跟反轉者一句句爭執基本概念了。
（道金斯的《自私的基因》倒是很出名，但個人認為在妖魔化基因技術上，是起了推動作用的。只是個人看法，歡迎生物專業同學打臉。）

你說社會上的反轉基因者再多，也影響不了你的飯碗？OK，你肯定不是相關方向的。

答主是學天文的，跟生物沒關。

但我至今還記得 2014 年崔永元（此處的身份是人大代表）在兩會期間的反轉基因提案，引起了「熱議」。

即使後來中共高層公開表態支持轉基因，反轉基因仍愈演愈烈，得到了大批民眾的支持。知乎上相關討論很多，不多說了。

想想看，如果哪天反轉提案通過了，所有那些拿轉基因科研經費的人怎麼活？

問題到底出在哪呢？中國的普通民眾都無可救藥不可理喻嗎？

說句實在話，我們做天文的，研究的東西跟國計民生關係實在不大，不像做轉基因的，辛辛苦苦為普通人提高糧食產量謀求福利。可是為什麼天文這邊造衛星造望遠鏡花那麼多錢又沒有實利，普通人似乎還都很支持呢？

我能想到的很重要的一個原因，是託了卡爾.薩根和斯蒂芬.霍金們的福，是無數精美的紀錄片製作者的功勞，是大量天文論壇版主、天文館工作人員和業餘天文愛好者的默默影響。

一句話，是因為天文學有做科普的悠久傳統。

公眾對你所在學科的支持，並不是理所當然的。

如果突然某一天，你一直在研究的課題、使用的工具或研製（製造）的產品被大量普通人反對，被認為是邪惡的不應該出現的，你會怎麼想？

除了暗罵這群人之外，你是否會想，如果能早點跟大眾好好解釋，最好能從他們小時候上學時候就開始影響，現在這種事就不會發生了。

如今，科學在大眾心中的地位，實在並不樂觀。當下早就不是 17 世紀、 19 世紀或 20 世紀中葉了。

科學日益專業化，遠離直觀概念，遠離日常生活。

技術日益黑箱化，科技產品與魔法無疑。

如果科研人員和工程人員，本身都在刻意製造科學與大眾的隔閡，那麼大眾普遍反科學反技術的浪潮，也就不遙遠了。

當那一天真的到來，理工科的諸位，就自求多福吧。

（btw，我之前說的那句話「理工生的責任和義務難道不是做科普來讓普通人更多的了解科學嗎」，是為了反駁某童鞋所說的這樣一句話：「我們理工生的責任和義務主要有兩條，一條是為人類找到通向真理的道路，另一條是嘲笑無知者。」）

……

還有問題的話歡迎提問。

……

為了不影響正文，以前的碎碎念都放在這裡

就兩天時間，這個原本幾十關注的問題，突然有這麼多人點贊……

原來還是有這麼多人關注我們太陽物理的，淚奔……

因為個人專業原因，碰巧能在這個問題下給大家提供一個不一樣的思路。
既然很偶然的獲得不少關注，那就借這個機會好好科普一下太陽物理吧~~

好多評論說原答案看不懂的，額，先說聲抱歉，這個答案是知乎首答，一年多了，當時沒組織好語言。既然有這麼多人感興趣，那我就再多說一點，補充一些背景說明和圖片，解釋幾個大家困惑的問題。

對太陽物理感興趣的童鞋，可以看這個：怎樣理解太陽風暴對地球的影響？ - 喬小海的回答

裡面有對太陽物理比較詳細的介紹。

大家的評論我都會看，但不能保證即時和一一回復，先說聲抱歉哈

感謝 @喬小海@Louis Stuart 在評論中的補充和建議~

關注的人多之後，各種類型的回答都出來了，題主也修改了問題描述。

本來不想評論的，實在忍不住了。

我很不解，理工生的責任和義務難道不是做科普來讓普通人更多的了解科學嗎？

（如果對這句話有疑問的話，請看第十條 QA）

看這個問題下好多人對題主的嘲笑，我想我能理解中國為什麼會有普遍的反智傾向，科學素養的普及為什麼如此艱難了。

我覺得題主的問題是很有價值的。而且我覺得，題主能提這個問題，就已經比那些毫無好奇心和求知慾的人好多了。

2015 12 10 補充：

現在來看，這個問題的答案區正常多了~

只有評論區還能看到當時的慘烈……

本來就是一個開放的問題，從化學角度（比如燃燒的本質、各種氧化反應的區別、電離過程等。）、核聚變角度（比如太陽數十億年穩定燃燒的機制、太陽內部的能量傳遞、核聚變的機制等。）可以給出很好的回答的。

大家感興趣的話，可以看其他答主從不同角度給出的答案。

最後，文中相當一部分圖片，來自於南大天文系，羅新煉老師的課件，圖侵刪。

更多太陽物理高清圖片的話……大家可以去看：怎樣理解太陽風暴對地球的影響？ - 喬小海的回答

我就偷個懶不再重發了

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等離子體（火焰）產生 燃燒 劇烈的氧化反應 氧氣參與的劇烈氧化反應

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引用一下果殼，
大體來說就是太陽所謂的「燃燒」不是化學反應，而是核反應。

太陽上有氧氣嗎？為什麼會一直燃燒？

燃燒一般是指比較劇烈的發光發熱的氧化反應，屬於化學反應的範疇。但是太陽上發生的是熱核聚變反應，氘和氚聚變成氦，釋放的能量與化學反應不是一個數量級的。所以嚴格來說太陽並沒有「燃燒」，更像是一個巨大的氫彈，用100億年來完成爆炸的過程，現在就是這個「氫彈」爆炸的中期。

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我試著用通俗的語言來回答這個問題，由於是非專業人士，錯誤之處還請指正。
關於題主的問題：宇宙中沒有氧氣，為何太陽會燃燒出火焰。

燃燒，英文寫作combustion，我們在中學時期學到的經典理論中對其定義是物質發生劇烈的氧化還原反應，併產生光和熱的過程。這一定義要求不一定有氧氣參與，但必須滿足是氧化還原反應這一條件。如果僅從該定義出發，太陽上並沒有氧化還原反應發生，也就不存在燃燒一說。現代理論說燃燒是「由自由基中間體參與的鏈式反應」。這看起來與太陽上發生的原子核的聚變反應有一定的相似之處，但實質並不相同。這是因為燃燒是化學反應，其反應主體遊離基是化學鍵斷裂後形成的具有不成對電子的原子或基團；而核聚變則是物理反應，其反應主體是原子核。
所以得出 結論1.太陽並不是在燃燒

然後是為什麼太陽是否會「發出火焰」這個問題。我認為這個問題其實是」太陽為什麼會像火焰一樣發光「
火焰是什麼？通俗的講，火焰是被燃燒產生的高溫加熱後發生電離的氣體。火焰之所以會「發光」，是因為在電離的過程中，原子被能量激發的同時會釋放出光子，也就產生了可見光。

我們為什麼看到太陽會發光呢？要回答這個問題，首先來了解一下太陽的結構。正如地球從內到外被劃分成地核-地幔-地殼，太陽雖然並不是地球這樣的岩石行星，但科學家也已經給太陽劃分了類似的分層結構，它們由內到外是：太陽核心-輻射層-對流層-光球層-大氣層。科學上以光球層的表面作為太陽的「地表」，再往外就是太陽的大氣層，大氣層又包含了色球層、日冕等。我們看到的發光的太陽，其實就是太陽的光球層。

那麼，太陽光又是怎麼來的呢？太陽發光的過程與火焰發光的過程十分類似。在太陽核心處，由於其物質密度非常巨大，在巨大壓力的作用下，氫原子以無法束縛自己的電子，因而以裸露的質子--氫原子核的形態存在。由於超高壓和超高溫（超過1000萬K）的作用，太陽核心處不斷進行著核聚變反應，每4個氫原子核融合成1個氦原子核，同時，原子核的部分質量被轉化成能量，以γ射線(高能量的光子流）的形式向核心以外釋放，這一過程遵循愛因斯坦質能方程，這種聚變反應在且僅在太陽核心進行。γ射線本身是不可見的，在離開太陽核心到達光球層時，γ射線的能量衰減，波長增大，轉化為可見光光子進而逃逸到宇宙空間中。這就是肉眼可見的太陽實際上是光球層的原因。值得一提的是，γ射線到達太陽表面的過程十分坎坷，太陽核心周圍包裹的等離子體會不斷地」吃掉「（吸收）這些γ射線，再向周圍隨機地"吐出"(輻射）更低能量的γ射線。因此太陽核心產生的γ射線到達太陽表面要花上數萬乃至數十萬年的時間，也就是說，我們現在看到的太陽光往往是幾十萬年以前就在太陽核心產生的。

所以得出結論2.太陽「發出火焰」的本質是太陽核心發生氫核聚變釋放的γ射線在到達光球層後以可見光的形式向宇宙空間逸散

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我是分割線(￣_,￣ )
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接下來我試著以我的理解來闡述一下@尚萌講過的幾個問題

1.太陽磁場和太陽活動
我們都知道地球有自己的磁場，它使得指南針永遠指向南（北）極，也是極光形成的原因，很多生物比如鴿子利用地磁場來尋找方向。太陽也有自己的磁場，而且它的磁場要比地磁場複雜得多。太陽不僅在大尺度上有著整體的磁場，在比較小的尺度上（當然這也是相對太陽的大小而言）存在著很多小型的磁場，其中大部分小尺度磁場都是雙極磁場，和我們見到的磁鐵類似，有著一個磁S極和一個N極。
關於太陽磁場的形成目前尚未有定論，一個可能的猜測是太陽放電機理論，它認為太陽內部導電的等離子體對流環圈與太陽原始的磁場作用，這一過程就像發電機切割磁感線會發電一樣，它破壞了太陽的原始磁場，然後形成了偶極磁場。雙極磁場是偶極磁場中的一種。
太陽是一顆磁力活躍的恆星，它的磁場是在不斷變化著的。各種太陽活動，如日珥、太陽黑子、耀斑和太陽風等都與太陽磁場活動有著密切關係。

2.磁重聯和耀斑
這一理論最初被提出是為了解釋太陽耀斑的形成原因。什麼是磁重聯？簡單來說，磁重聯，magnetic reconnection，顧名思義，是磁力線斷裂、重新聯結的過程。
由於太陽是由等離子體組成的恆星，這些等離子體不是固體，不會待在原地不動。太陽核心發生核聚變產生的能量在傳遞到太陽表面（光球層）的過程中逐漸減少，離核心越遠的部分越冷。就像燒開水一樣，等離子體由於溫差而產生對流，這一過程導致太陽赤道部分自轉的角速度最快，越靠近南北極的地區自轉速度越慢，這就是較差自轉。較差自轉使得太陽不同地區的磁力線隨時間的推移而扭曲、糾纏在一起，當這種扭曲到達一定程度後，纏繞在一起的磁力線們最終斷裂，並重新排布，形成新的磁力線，這一過程被稱為磁重聯。在磁力線重排的過程中會釋放大量的能量，這些能量自太陽表面噴發，在極短的時間（通常只有幾分鐘到幾十分鐘）內加熱太陽的大氣層，並向太空拋射大量被加速到光速的粒子，這一現象便是太陽耀斑，太陽耀斑的爆發往往也伴隨著日珥的劇烈噴發。

2012年7月6日在1515太陽活動區發生的耀斑，它直接導致了地球上無線電的中斷

日珥的劇烈噴發，可以看到大量等離子體被拋向太空，再落回太陽表面

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燃燒反應和太陽核聚變，都不可避免的激發原子的電子到激發態。電子在躍遷過程中發出可見光，這是火焰的最本質來源。

氫氣能在氯氣中燃燒，鎂能在氮氣中燃燒，說明燃燒本質上和氧氣就沒關係。

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1， 老師至少應該做過氫氣在氯氣中燃燒的演示實驗，那裡面也沒氧氣
2，燈泡裡面沒有氧氣，也在發光發熱
3，太陽上面發生的不是氧化反應

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解決這個問題，首先要給燃燒下個定義：
根據我的記憶：燃燒是指劇烈的氧化還原反應引起發光發熱。
理科的應該都知道，氧化還原反應指的是電子的得失而不是氧氣的參與。也就是沒有氧氣也可以發生氧化還原反應。生活中很多燃燒是沒有氧氣參與的，比如火藥燃燒。只要有氧化劑就可以。
現在知道什麼是燃燒了，那麼太陽是不是燃燒呢？
不是！
太陽上進行的是物理反應，壓根不是化學反應，更不要提是不是燃燒了。
太陽上進行的聚變反應，跟氫彈爆炸一樣的東西。根本不需要氧氣。
就這樣(?′ω`?)
（贊數最多的答主說的很專業，我這就算科普一下吧，入門級的，好理解）

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燃燒一定要氧氣?
君不見初中化學題:Mg在N2中劇烈燃燒

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大家對太陽能量的來源核聚變和太陽「火焰」能量的來源磁重聯討論的很細緻了。
我是想來說明一下題主題目里「燃燒」這個詞還真沒有用錯，在等離子體物理的研究中最常見的等離子體的組分是不變的，也就是各種離子（比如氫）和保持電中性的電子。而對於有大量核聚變反應發生的等離子體，會有反應粒子的消失和聚變粒子的產生，我們稱它為「燃燒等離子體」，英文名burning plasma。
所以太陽的「燃燒」完全是在內部，我們看到的日冕並不就是「燃燒」的火焰。

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首先，不管有意無意，題主提了一個好問題。

上中學的時候，老師跟我們講，如果一道題有的人會做，有的人不會做，只有這兩種結果，那這道題就是失敗的。一道好題會讓優秀的答案得高分或是滿分（就像目前排名第一的 尚萌 的答案），也會讓那些會做一點兒題但是水平不高的人得低分（對，就是這道題里趾高氣昂的噴子）。

如果這問題換成這麼問：恆星的運作機理是怎樣的？

不光知乎大牛，中科院乃至全世界都沒有人可以拿滿分，因為目前人類還沒有達到能夠完整描述恆星運作過程的水平。正像天文學家說的那樣：「如果不是恆星在現實中確實存在，很容易就可以證明像恆星這種東西根本就不存在。」

在宇宙原理面前，題主、我、還有所有人都是一樣的無知。（或許說得大了，但我們真的是只有半杯水卻在晃蕩）

這個問題，初中生可以回答，但要把課本上每個知識的背後意義探尋清楚，只能是對這方面感興趣的初中生，高中生也可以用高中知識回答，學天體物理的大學生可以回答得更全面一些，而紫金山天文台的專家們則會給我們呈現一個神奇的世界。

這麼有區分度的問題，確實是個好問題。

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這倆人在唱雙簧嗎？

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本科學過無機有機計量，
加上高中三年，
都沒有做過一個跟氯氣燃燒有關的實驗呢。

只能說是羨慕回答里中學就有那麼好體驗的孩子了。

其實不太懂為什麼各位要在這種問題下找優越感，
去發論文呀魂淡。

不贊同題主問簡單問題就是伸手黨，
知乎就該比百度高端了？
誰分的類？

問了一下身邊幾個妹子，
都一臉理所當然的不知道。
我說好像大家都認為是常識的樣子呢，
被回答直男癌了。
Σ(っ °Д °;)っ

所以加油吧題主，
保持好奇心其實是最珍貴的呢，
相比之下這個知識點真的是一錢不值。

聞道有先後，
術業有專攻，
如是而已。

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地球上常見的，人類可以輕易達到的高能狀態可以活化氧氣分子，使之與其他物質發生自由基反應，普通人稱之為燃燒。
然而宇宙可以達到的高能狀態，可以使比氧氣更穩定的物質活化並與環境分子發生自由基反應，例如活化氫核，活化碳核……

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你說的燃燒從化學上講是一種氧化反應，太陽的燃燒屬於核聚變，物理範疇的

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簡單來說，樓主你說的燃燒是化學化合反應導致的放熱現象的一種——注意，是化學化合反應、是放熱現象——但即使在這兩個分類下，也只是其中一種而已，比如木頭和煤燃燒，是裡面的密度較高的碳和空氣中氧氣在加熱作用下產生高速的氧化反應，形成二氧化碳氣體，這個過程會大量放熱，但類似的放熱現象其實完全可以不需要氧氣參加——只要是兩種能夠產生化學反應的物質成分，並且這個反應會讓物質從高密度轉化為低密度（從固態、液態變成氣態）的過程，基本都會放熱，氧氣只是這類現象中一種比較活躍的參與者，因為它活性高而且隨著大氣無處不在。

換句話說，即使是化學層面的燃燒放熱，氧氣也不一定是必須的，而太陽的放熱現象，根本就不是化學層面的化合反應，而是物理學層面的核聚合反應，不是兩種物質之間的分子結合，而是通過自身質量導致的高壓、高溫（地心熔岩也高溫，但比起太陽完全是小朋友），直接將太陽的主要成分，氫的同位素給壓碎壓裂，轉化為氦，在大量原子重構結構的這個過程中，釋放出大量的熱量。

實際上，本質而言，所有的化學反應也都是物理學反應，都是物質分子原子的解構和重組，在自然界中發生的這個過程大部分時候都是釋放熱量的，就是把高位物質轉化為低位物質的時候，釋放出了其中積累的勢能，具體比例有愛因斯坦的質能公式。

所以你明白了吧，在所有的宇宙放熱現象中，化學放熱只是其中一種，而氧化放熱又只是化學放熱中的一種，這麼一分類，你應該明白，氧化放熱在自然界里是個什麼位置了。

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首先,在大爆炸初期把所有的物質都向四周炸開了.可能當時的最基本的物質就是氫原子和氫分子.經過了數十億年的積聚形成了,早期的星雲團.星雲團在經過100萬年的時間後,中心就會形成一個密度最大、溫度最高的氣狀圓盤,這個圓盤在自身重力的不斷收縮下,溫度不短升高,大約在1000萬攝氏度時開始發生核聚變反映,這就形成了恆星.而太陽 就是一顆恆星,它就是因為在是星雲團時,中心的壓力過大,導致核聚變發生.核聚變的發生導致了溫度的不斷升高.並且在發生核聚變時,也向外播撒紅外線以及光.這就是太陽為什麼會發熱和熱光的原因.

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簡單概括吧，那不是火焰，火焰會發光，但是能發光的不僅僅是火焰，有能量輻射的都帶有光子發射。比如燒紅的烙鐵，或者熒光的塗料。

如果有紅外視覺，在夜裡您也會發光的哦。

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熒光燈不需要氧氣也能發光，你的思維誤區是，發光=存在火焰，火焰=存在助燃劑，助燃劑=氧氣

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如果你想知道更多，推薦這部紀錄片。
《宇宙時空之旅》
http://v.163.com/special/opencourse/aspacetimeodyssey.html

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其實...這個問題在我小學二三年級的時候已經撕逼過一次了。
事情大概是這樣的。我的一個同學在作業本上寫下一個比喻句：「太陽像火球。」老師說喻體和本體不能是同樣事物。殊不知引起轟然大波...一時間諸如「等離子體」「核裂變」等一堆我聽都沒聽過的名詞都蹦出來啦。當然最後因為我們誰也不能說個明白加上快下課啦而不了了之。
組成太陽的物質大多是些普通的氣體,我們平常看到的太陽表面,是太陽大氣的最底層,溫度約是6000開.它是不透明的,因此我們不能直接看見太陽內部的結構.但是,天文學家根據物理理論和對太陽表面各種現象的研究,建立了太陽內部結構和物理狀態的的模型.太陽的內部主要可以分為三層：核心區、輻射層和對流層.這一區間叫對流層.這一層氣體性質變化很大,很不穩定,形成明顯的上下對流運動.這是太陽內部結構的最外層.
光球的表面是氣態的，其平均密度只有水的幾億分之一，但由於它的厚度達500千米，所以光球是不透明的。光球層的大氣中存在著激烈的活動，用望遠鏡可以看到光球表面有許多密密麻麻的斑點狀結構，很象一顆顆米粒，稱之為米粒組織。
百度

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