พื้นผิวของดวงอาทิตย์ โฟตอนในแกนกลางของดวงอาทิตย์ถูกปล่อยออกมาจากแกนกลางของดวงอาทิตย์ ในรูปของการไหลของโฟตอนพลังงานสูง หรือเรียกว่า รังสีแกมมา หลังจากออกจากแกนกลางแล้ว พวกมันจะเคลื่อนไปข้างหน้าเพียงไม่กี่ไมครอน และพลาสมาในดวงอาทิตย์จะดูดซับมันไว้ เราสามารถจินตนาการฉากนี้เป็นการไหลของโฟตอนด้วยแสงธรรมดา
จากนั้นพื้นที่แผ่รังสีจะเต็มไปด้วยเลนส์ เช่น ปริซึม ซึ่งจะดูดซับแสงและกระจายแสงอีกครั้งเพื่อปล่อยออกมา เนื่องจากมีพลาสมามากเกินไปในบริเวณที่มีการแผ่รังสี และทิศทางของโฟตอนเป็นแบบสุ่ม หลังจากถูกดูดกลืนในแต่ละครั้ง จึงมีความเป็นไปได้ที่จะถูกปล่อยกลับไปยังแกนกลางของดวงอาทิตย์ ดังนั้น แม้ว่าโฟตอนจะมีความเร็วแสงเร็วมาก แต่พวกมันสามารถเคลื่อนที่เป็นวงกลมในบริเวณรังสีเท่านั้น
ตามการคำนวณของนักวิทยาศาสตร์ โฟตอนในบริเวณรังสีอาจเดินทางได้ไม่ถึง 10 เมตรต่อวัน ดังนั้น โฟตอนอย่างน้อย 1 ตัว ต้องใช้เวลาถึง 10,000 ปี จึงจะถึงเขตแดนระหว่างเขตรังสีและเขตพาความร้อน ความหนาแน่นของพลาสมาในบริเวณที่มีการพาความร้อน และการแผ่รังสีจะมีขนาดใหญ่เท่ากับชั้นบรรยากาศ และพื้นผิวของเปลือกโลก ดังนั้น แม้ว่าจะมีพลาสมาในบริเวณที่มีการพาความร้อน
โฟตอนจะใช้เวลาประมาณ 10 วันจึงจะไปถึง พื้นผิวของดวงอาทิตย์ หลังจากขึ้นสู่พื้นผิวโฟตอน สามารถว่ายน้ำในสุญญากาศได้อย่างราบรื่นด้วยความเร็ว 300,000 กิโลเมตรต่อวินาที และในที่สุด ก็ส่องแสงบนโลกของเราในอีก 8 นาทีต่อมา ทำให้เราได้รับแสงสว่างและความร้อน และพลังงานที่แทบจะไม่มีวันหมด เหตุผลพื้นฐานว่าทำไมแสงแดดต้องผ่านเส้นทางที่คดเคี้ยว
เพื่อให้ออกจากดวงอาทิตย์ได้สำเร็จ ก็คือดวงอาทิตย์เป็นตัวปล่อยวัตถุสีดำ แสงส่วนใหญ่ที่เราเห็นในชีวิตของเราเกิดจากตัวปล่อยสีดำ ในความเป็นจริง ตราบใดที่วัตถุทั้งหมดในโลกเกินศูนย์สัมบูรณ์ พวกมันก็จะปล่อยโฟตอนออกมาตลอดเวลา แต่สสารส่วนใหญ่จะปล่อยโฟตอนน้อยเกินไป ส่งผลให้ความถี่ของแสงต่ำเกินไป ซึ่งเป็นของแสงที่มองไม่เห็น
ตัวอย่างเช่น อุณหภูมิของร่างกายมนุษย์สูงถึง 37 องศาเซลเซียส อุณหภูมินี้ทำให้เราปล่อยรังสีอินฟราเรดออกมาตลอดเวลา ถ้าเราสวมแว่นตาอินฟราเรด เราจะเห็นได้ง่ายว่าทุกคนกำลังเปล่งแสง แต่เราไม่สามารถมองเห็นอะไรได้ในเวลาปกติ ในการเปล่งแสงที่มองเห็นได้ อุณหภูมิของวัตถุต้องถึงระดับหนึ่งก่อนที่จะเริ่มเปล่งแสง ตัวอย่างเช่น แท่งเหล็กสีดำถูกเผาด้วยเปลวไฟ
เมื่ออุณหภูมิสูงถึงระดับหนึ่งก็จะเปล่งแสงสีแดง ซึ่งหมายความว่า อุณหภูมิของมันแผ่ออกไปภายนอกเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น แสงที่มองเห็นได้มากขึ้นจะถูกปล่อยออกมา และเหล็กชิ้นนี้จะเปลี่ยนจากสีแดงเป็นสีเหลือง และสุดท้ายจะเปล่งแสงสีขาว เมื่อหลอมเป็นเหล็กหลอมเหลวที่อุณหภูมิสูง แสงแดดสีขาวที่เรามักจะเห็นคือ อุณหภูมิของดวงอาทิตย์สูงพอที่จะเปล่งความถี่แสงรวมถึงแสงที่ตามองเห็นทั้งหมด
ดวงอาทิตย์เองก็เหมือนกับบล็อกเหล็ก ต้องปล่อยอุณหภูมิจากภายในสู่ภายนอก แต่ดังที่กล่าวไว้ข้างต้น มีพลาสมาจำนวนมากในดวงอาทิตย์ที่จะหักเหโฟตอนทั้งหมดที่ปล่อยออกมาจากดวงอาทิตย์ ทำให้พวกมันแพร่กระจายออกไปภายนอกด้วยความเร็วที่ช้ามาก ดังนั้น ในยุคแรกๆของการก่อตัวของดวงอาทิตย์ เมื่อเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิวชันในแกนกลางเพิ่งติดไฟ แสงจึงไม่สามารถออกจากดวงอาทิตย์ได้อย่างราบรื่น
ในเวลานี้ ดวงอาทิตย์เป็นดาวเคราะห์ก๊าซขนาดใหญ่ อาจเป็นรุ่นขยายของดาวพฤหัสบดี เมื่อเวลาผ่านไป 10,000 ปี หรือมากกว่านั้น แสงจึงเริ่มถูกปลดปล่อยออกมาจากส่วนลึกของดวงอาทิตย์ ดังนั้น เมื่อเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ภายในดวงอาทิตย์ไม่สามารถดำเนินการต่อไปได้ แสงในเขตการแผ่รังสีจะเคลื่อนไปยังพื้นผิวของดวงอาทิตย์ต่อไป และแสงแดดจะไม่หายไปจนกว่าโฟตอนในเขตการแผ่รังสีจะถูกใช้จนหมด
เช่นเดียวกับหลังจากที่บล็อกเหล็กร้อนแดงหยุดให้ความร้อน ไฟสีแดงเข้มบนบล็อกเหล็กจะยังคงอยู่ และแสงจะไม่หายไปจนกว่าบล็อกเหล็กจะเย็นสนิท นั่นเป็นเหตุผลที่ต้องใช้เวลาอีก 10,000 ปี กว่าที่ดวงอาทิตย์จะหรี่แสงลงอย่างสมบูรณ์หลังจากดับลง ดวงอาทิตย์ของเราดูเหมือนไม่มีวันดับ แต่ในที่สุดดวงอาทิตย์ก็จะกลายเป็นดาวแคระดำที่ไม่เปล่งแสงอีกต่อไป ส่วนประกอบหลักของดาวแคระดำนี้จะเป็นคาร์บอนและออกซิเจน
ดวงอาทิตย์ในปัจจุบันใช้ไฮโดรเจนอย่างต่อเนื่อง และหลอมรวมเป็นฮีเลียมเมื่อไฮโดรเจนค่อยๆลดลง ปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันจะรุนแรงขึ้นเรื่อยๆ ดังนั้น ดวงอาทิตย์จะสว่างขึ้น 10 เปอร์เซ็นต์ทุกๆ 1.1 พันล้านปี อุณหภูมิและความสว่างที่เพิ่มขึ้น จะทำให้น้ำทั้งหมดบนพื้นผิวโลกระเหยโดยตรง ดาวเสาร์ ดาวเนปจูน และดาวยูเรนัส ซึ่งแต่เดิมเต็มไปด้วยน้ำแข็ง อาจมีน้ำเป็นของเหลว
ดังนั้น เขตอาศัยได้ของสิ่งมีชีวิตจะเคลื่อนออกไปด้านนอก เมื่อธาตุไฮโดรเจนในดวงอาทิตย์หมดลง ธาตุฮีเลียมจะเริ่มหลอมรวม ในระหว่างกระบวนการนี้ ดวงอาทิตย์จะขยายตัวเป็นดาวยักษ์แดง และดวงอาทิตย์ที่ขยายตัวออกจะกลืนกินโลก หลังจากนั้น ธาตุฮีเลียมจะหลอมรวมเป็นธาตุคาร์บอนภายใต้อุณหภูมิและความดันสูง ทำให้เกิดแฟลชฮีเลียม
อย่างไรก็ตาม เนื่องจากมวลของดวงอาทิตย์มีไม่มากพอ จึงไม่สามารถหลอมรวมด้วยแรงโน้มถ่วงของตัวเองได้ เมื่อเวลาผ่านไป ดวงอาทิตย์ก็จะกลายเป็นดาวแคระขาวที่มีความหนาแน่นสูงในที่สุด มีมวลเพียง 54 เปอร์เซ็นต์ของมวลปัจจุบัน แต่ปริมาตรของมันมีขนาดเท่าโลกปัจจุบันเท่านั้น ดวงอาทิตย์ที่กลายเป็นดาวแคระขาว ไม่สามารถเกิดปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชันต่อไปได้
และโดยธรรมชาติแล้วไม่สามารถเปล่งแสงและความร้อนต่อไปได้ ดังนั้น ดาวแคระขาวจะค่อยๆมืดลงและดำขึ้น เช่นเดียวกับชิ้นส่วนเหล็กที่สูญเสียความร้อน และในที่สุดก็กลายเป็นดาวแคระดำ ดวงอาทิตย์ให้พลังงานเกือบทั้งหมดสำหรับการพัฒนาชีวิต และมนุษย์เราก็ค่อยๆพัฒนาผ่านการใช้พลังงานแสงอาทิตย์
แต่อายุขัยของดวงอาทิตย์จะสิ้นสุดลงในที่สุด และแม้กระทั่งก่อนที่ดวงอาทิตย์จะสิ้นอายุขัย อุณหภูมิและความสว่างที่เพิ่มขึ้นทีละน้อยของดวงอาทิตย์อาจทำให้มนุษย์เราสูญพันธุ์ได้ ดังนั้น เราจึงจำเป็นต้องพัฒนาความสามารถในการเคลื่อนที่ในอวกาศให้เป็นเร็วที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ด้วยวิธีนี้เท่านั้นที่อารยธรรมของมนุษย์จะดำเนินต่อไปได้
นานาสาระ : ดาวบีเทลจุส ศึกษาและอธิบายเกี่ยวกับดาวบีเทลจุสใหญ่กว่าดวงอาทิตย์
