有人设想太阳是一只巨大无比的“煤炉”，靠类似煤炭燃烧发出强光和辐射热量。然而，根据测量，太阳表面温度高达6000益，很难解释由碳和氧发生化学反应生成二氧化碳的“燃烧”，能达到这样高的温度。同时，根据测到的数据，太阳每秒的辐射能量以功率单位瓦计算为3.9伊1026，用普通的燃烧难于维持这个大得惊人的天文数字。再者，如果太阳是靠这种化学能来维持的话，最多不过燃烧几千年，可是至今太阳已经存在了约45亿年而不见衰退的迹象。由此可见，“燃烧说”不符合事实。
于是出现“流星说”。有人认为太阳周围有稠密的流星，它们以可观的宇宙速度撞击太阳，这样流星的动能便转变为太阳的热能。然而，果真如此的话，欲维持太阳发出那样巨大的能量，坠落在太阳表面上的流星之多，应该使太阳的质量在近2千年内有显着的增加，这就会影响八大行星的运动；但是从八大行星的运动情况来看，并没有什么显着的变化。况且按照牛顿的万有引力理论，流星不会漂浮在太阳的上空，不会大量落在太阳上，它们是以闭合的轨道绕太阳运行。
关于太阳能的来源，第一个可称得上“理论”的，是天文学家亥姆霍兹于1854年提出的太阳“收缩说”。他认为像太阳那样发出辐射的气团必定会因冷却而收缩。当气团分子在收缩中向太阳中心坠落时，势能转变成动能，再转变为热能以维持太阳所发出的热量。但是计算同样表明，如此太阳的寿命不应超过5千万年，而太阳的实际年龄却是约45亿岁。面对事实，连亥姆霍兹自己也对“收缩说”头了。
然后是“核燃烧说”。根据光谱分析，早已知道太阳中含有丰富的氢，还有少量的氦。可见，这两种元素一定与太阳能有密切的关系。1911年原子核发现后，人们开始猜测太阳能也是从原子核反应中释放出来的。
已知几个核子(组成原子核的粒子)通过核反应结合在一起，就会放出能量。例如4个氢通过核反应结合成1个氦，便能放出20兆电子伏特以上的能量。按照着名的爱因斯坦质能关系式“E(能量)=m(质量)伊c2(光速)”，4个氢核质量约相当于4000兆电子伏特的能量。而从太阳的辐射功率，同样可由质能关系估计出太阳每秒减少的质量为4伊106吨，这与太阳总质量2伊1027吨之比为2伊10-21，这就是太阳的“质量亏损率”。两者一比较，便得出太阳寿命估计为几百亿年。于是人们恍然大悟，原来氢就是太阳中的燃料，氦则是它燃烧后的余烬，太阳能来自氢的聚变反应。从太阳光的光谱分析，也证实太阳里确实存在氢气和氦气。
人类对太阳能来源的认识在步步深化，然而，疑团却远未解开。氢弹爆炸是瞬息之间发生的，反应是在顷刻之间完成的，人グ？仑？们至今无法控制聚变反应，使之像裂变反应那样持续进行。要是太阳在进行“氢弹爆炸”，为什么不是所有的氢气一起参加反应？要是所有的氢一起参加反应，反应一次完成，反应之后理应逐渐冷却，但是，研究证明，数百万年来，太阳光的强度没有丝毫减弱。
如果太阳是在进行大规模的有控制的热核反应，那么什么条件使得太阳中的氢能局部持续地参与聚变反应？有控热核反应正是人们追求的目标，但是至今没有做到。由此看来，太阳能的来源问题，仍是科学家们努力探索的一个谜题。
揭秘太阳活动
太阳表面的活动现象非常复杂，也相当丰富多彩。太阳大气就像汪洋大海，荡漾起伏的涟漪、微波接连不断，汹涌澎湃的惊涛骇浪也频繁出现。
在各种日面活动现象中，太阳黑子是最基本的，也是最容易发现的。明亮的太阳光球表面，经常出现一些小黑点，这就是太阳黑子。
太阳黑子是在太阳的光球层上发生的一种太阳活动，是太阳活动中最基本、最明显的。我国的古书中关于太阳黑子的记载有很多。
汉初《淮南子·精神训》中记有“日中有踆乌”，意思是太阳上面有一只三只脚的乌，这三足乌指的就是黑子。《汉书·五行志》中对黑子的记载更明确了：“日出黄，有黑气大如钱，居日中央。”这是得到公认的世界上最早的黑子记录。
开普勒是德国着名的天文学家。他在1607年时看见了黑子，但当时他不敢相信太阳上会有暗黑的斑点，反而误认为是水星凌日了。
1610年，意大利物理学家、天文学家伽利略利用望远镜观察太阳，才确认了太阳黑子的存在。
黑子的大小相差很悬殊，大的直径可达20万千米，比地球的直径还要大得多，小的直径只有1000千米。较大的黑子经常是成对出现，并且周围还常常伴有一群小黑子。
黑子的寿命也很不相同，最短的小黑子寿命只有两三个小时，最长的大黑子寿命大约有几十天。
黑子的数目并不固定，有时多，有时少。当黑子大量出现的时候，叫做太阳活动峰年。黑子很少的期间，称为太阳活动谷年。两个谷峰年之间的周期平均为11年。
表面上看太阳黑子像是黑的，但实际上并不真是黑的，而是炽热明亮的气体，有着4800益左右的高温，但是相对于光球温度6000益要低多了，因此显得黑了。
太阳黑子究竟是怎么回事？为何会比光球温度低？为何两个谷峰之间的周期是11年呢？有关太阳黑子的奥秘还远未揭开。
天文学家形容太阳色球层像是“燃烧着的草原”，或说它是“火的海洋”，那上面许许多多细小的火舌在不停地跳动着，时不时地还会蹿起很高的一束束火柱，这些蹿得很高的火柱就叫做“日珥”。日珥是通常发生在色球层的，它像是太阳面的“耳环”一样。
日珥绰约多姿，变化多端，有的像浮云，有的像喷泉，有的像篱笆，还有的似圆环、彩虹、拱桥等，是一种十分美丽壮观的太阳活动现象。但是，日珥比光球暗得多，只有在日全食时或者使用色球望远镜时才能观察到。
日珥的大小也不一样，一般高约几万千米，大大超过了色球层的厚度，因此，日珥主要存在于日冕层当中。
天文学家通过对日珥光谱的分析和研究，得知它们具有很高的温度，接近1万益。
日珥可分为三大类：宁静的、活动的、爆发的日珥。宁静日珥比起另外两种日珥来，显然不够活跃，变化比较缓慢，一般能够在日面存活几天时间，但是能够经常看到宁静日珥。令人不可思议的是，宁静日珥可以形状丝毫不变地在日冕中存在数月之久。日冕的温度高达一二百万摄氏度。活动日珥比宁静日珥活跃得多，总在不停地变化。它们像喷泉一样，从太阳表面喷出很高，又沿着弧形轨迹慢慢地落回到太阳表面。也有的日珥喷得很快很高，它的物质不再落回到日面，而是抛入宇宙空间了。最壮观的还数爆发日珥。爆发日珥发生的时候，以每秒700多千米的高速将物质喷发到日冕中，如此高速，动力又是从哪儿来的呢？目前，这还是一个尚未解决的问题。日珥这些令人惊异的性质，给天文学家提出了一系列有趣而又艰深的研究课题。
太阳耀斑是一种最剧烈的太阳活动，也是对地球影响最大的活动现象，周期约为11年。1859年9月1日，有两位英国天文学家在观测太阳过程中，看到一大片新月形的明亮闪光的黑子群，以每秒100多千米的速度掠过，随后就消失了。不久以后，电讯中断，地磁台记录到强烈的磁暴。这就是人类第一次观测到的太阳耀斑现象。
耀斑的特点是来势猛、能量大。在短短一二十分钟内释放出的能量相当于地球上十万至百万次强火山爆发的能量总和。耀斑产生在日冕的低层。耀斑和黑子有着密切的关系，在大的黑子群上面。很容易出现耀斑。
太阳耀斑对地球的影响很大，能够强烈地干扰地球上的电讯，同时对正在太空遨游的宇航员也会构成致命的威胁。因此，天文学家对耀斑有着特殊的重视，是当代太阳研究的主要课题之一。
除此之外，也有许多密密麻麻的米粒组织和经常出现在日面边缘的光斑出现在太阳的光球上，色球上还有与光斑相对应的谱斑，日冕中还有暗黑的冕洞，等等。太阳表面的这些活动现象形式不同，特点各异，但有一个共同的特征，那就是共同遵守一个11年一周期的涨落规律，各种活动现象在太阳活动峰年会十分激烈，到谷年，这些活动就都比较平静。
太阳活动11年的变化周期，是300多年以前由德国的药剂师施瓦布发现的。施瓦布是一位十分勤奋的天文爱好者，他通过对太阳黑子的长期观测发现了这一变化规律。然而这11年的周期又是怎么形成的呢？目前这也是一个未解之谜。
太阳中的微子揭秘
茁射线是铀和镭自动衰变过程中产生的一种射线，是一种带负电高速飞行的电子流。一开始人们认为，在原子核的茁射线衰变过程中，原子核发射出一个电子，然后变成另一种原子核。但经精密测算，发现前后两种原子核的能量不相等，说明有一部分能量丢失了。
丢到哪去了呢？奥地利物理学家泡利于1931年提出假说认为，在茁射线衰变过程中，原子核不止发射一个电子，可能还发射一种我们不知道的粒子。他推测这种粒子“性格”比较孤僻，几乎跟谁都不来往，本身不带电，中性，质量微小，穿透力强。后来，意大利物理学家费米根据泡利的推测，将其命名为“中微子”。
20多年过去了，科学家们经过辛勤的工作，终于在1956年把泡利的假说变为现实。人是富于联想的，说到中微子，人们马上想到了太阳这个巨大的原子核反应堆，认为它一定会产生数量相当大的中微子，它们会穿过太阳到地球之间的空间，浩浩荡荡地向地球进军。
这样大数量的中微子，寻找起来大概不会费劲，可事与愿违。
为了寻找来自太阳的中微子，科学家们真可谓绞尽了脑汁。直到1968年，美国布鲁克海文国家实验室的科学家戴维斯等人，才找到了这位“贵客”。他们把实验室设在美国南达科他州一个深1500米的旧金矿里，里面放一个重60多万千克，装有390立方米的四氯化二碳溶液的大钢箱，用来捕捉中微子。中微子撞击四氯化二碳中原子量为37的氯原子，发生核反应后变成一个同样原子量的氩原子，同时放出一个电子。氩是一种不断衰变的不稳定的放射性元素。
只要能计算出核反应后产生了多少个氩原子，就可计算出中微子的数量。
中微子虽然捉到了，可情况并不像人们想象的那么乐观。本来按照戴维斯等人的这种实验方法计算，每天可捉到11个中微子，可事实上5天才捉到1个。这个结果使科学界大为震惊，成为轰动一时的中微子失踪之谜。
面对理论与现实的偏差，人们提出了种种假说，试图破解中微子失踪之谜，但都无功而返。
探索太阳奥秘