太阳的质量占整个太阳系99.86%，其强大引力将8大行星、若干矮行星、数以万计的小行星、彗星团结在一起组成了一个庞大的家族。太阳是一个稳定运行了数十亿年、且还将继续运行数十亿年的巨型氢核聚变反应堆，释放的能量照亮了整个太阳系。地球表面接收到的太阳能高达680万亿千瓦，比2025年全世界所有发电站总装机容量（约110亿千瓦）还高6万多倍！哪怕只利用其中的万分之一，也远超全世界所有能源之需！

人类研究太阳久已，可是对于这个距离我们1.5亿公里外的天体，尚有许多难解之谜。

1.      磁场起源之谜：地球等行星、白矮星、中子星等致密天体的磁场都是偶极场占主导，可太阳偶极场却极弱，仅为几高斯；但太阳黑子磁场却高达数千高斯，而且呈现约11年、100年等周期性。太阳磁场是如何产生的？什么机制主导着不同时间尺度的周期性行为呢？

2.      大气加热之谜：太阳核聚变发生在内部核心区，可是在太阳大气里，随着远离核心区，温度不但没有按热力学第二定理预言的降低，反而是令人费解地增加：色球温度从4000K缓慢增加到2万K左右，过渡区迅速增加到百万K以上，日冕则逐渐增加到几百万K。什么机制加热了太阳大气？这是一个世纪性的难题。波动？重联？磁场梯度抽运？均需观测验证。

3.  爆发的起源之谜：耀斑和CME等剧烈爆发与太阳磁场有关，但究竟是什么触发爆发的“最后一根稻草”？为什么有些磁结构会爆发，而另外一些相似的磁结构却不爆发？目前仍然无法提前几个小时到几天天精准预测大耀斑和CME的发生时间、位置和强度，导致我们无法对相关灾害提前预警，只能被动挨打。

4.  内部结构之谜：最新日震学和太阳光谱观测对太阳内部重元素含量的研究结果与太阳标准模型有明显差异，中微子振荡理论解释了大部分失踪的太阳中微子，但不同实验精确测量也与太阳标准模型有显著差异，究竟是隐含着未知的新物理，还是太阳标准模型需要重构？

5. 为什么在太阳身边会有个生机盎然的地球，而在宇宙中却始终没有找到任何类似的天体？

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