Một vì sao không bao giờ lặn vào ban đêm, chính sự hiện diện của nó đã mang đến ánh sáng ban ngày. Tuy nhiên, một cái tên phổ biến hơn cho nó không phải là “ngôi sao” mà là Mặt trời.
Trong quá khứ, Mặt trời không được xem là một ngôi sao, mà là một viên lửa rực sáng. Nó biểu trưng cho ngọn lửa – một thứ sức mạnh mà người xưa từng sợ hãi. Sự kinh hãi trước các hiện tượng tự nhiên và chu kỳ thời tiết đã thúc đẩy họ tin vào các thần linh siêu nhiên. Nhiều dân tộc có hình ảnh thần Mặt trời trong truyền thuyết của mình, cụ thể là trong thần thoại Hy Lạp.
Đến ngày nay, vẫn còn tồn tại nhiều tác phẩm thần thoại về thần Mặt trời Lelios trong thần thoại này. Ở thời xa xưa, con người chỉ có những khái niệm đơn giản về vũ trụ và Mặt trời. Chỉ khi những ý tưởng toán học đầu tiên hình thành, con người mới bắt đầu quan tâm đến việc giải thích cấu trúc vũ trụ.
Đầu tiên là mô hình địa tâm của Ptolemy. Theo mô hình này, Trái đất là trung tâm của vũ trụ và các hành tinh quay quanh Mặt trời tạo thành vũ trụ của chúng ta. Theo mô hình này, Mặt trời cũng chỉ là một hành tinh luôn quay quanh Trái đất.
Mô hình này được thay thế bằng mô hình nhật tâm của Copernicus vào năm 1543. Theo mô hình này, Mặt trời là trung tâm của vũ trụ và Trái đất chỉ là một hành tinh chuyển động quanh Mặt trời.
Trái đất là hành tinh thứ ba tính từ trong ra ngoài và cũng là hành tinh duy nhất trong Hệ Mặt trời có sự sống. Mặt trời của chúng ta là một ngôi sao nằm trên một trong các cánh tay xoắn của thiên hà Milky Way – mỗi đêm chúng ta nhìn thấy nó như một dải sáng ngang bầu trời, được gọi là Dải Ngân Hà. Chính Mặt trời đã mang lại sự sống cho chúng ta trong hàng tỷ năm qua.
Mặt trời có khối lượng và kích thước trung bình so với các ngôi sao khác trong thiên hà. Nó cách xa Dải Ngân Hà của Milky Way 14.000 năm ánh sáng và cách trung tâm của nó khoảng 26.000 năm ánh sáng, thuộc một nhánh xoắn của thiên hà Milky Way.
Theo phân loại dựa trên biểu đồ quang phổ phân loại sao, Mặt trời thuộc nhóm G2V, đây là một loại sao lùn vàng. Mặt trời có khối lượng gấp 330.000 lần khối lượng Trái đất và đường kính gấp 109 lần đường kính Trái đất (nghĩa là có thể đặt hơn 1 triệu Trái đất vào trong Mặt trời).
Mặt trời nằm ở trung tâm của Hệ Mặt trời, cách Trái đất khoảng 150 triệu km (1 đơn vị thiên văn), tương ứng với 8 phút ánh sáng. Nhiệt độ bề mặt của Mặt trời vào khoảng 6.000K, trong khi các vết đen có nhiệt độ khoảng 4.800 – 5.000K. Nhiệt độ tại tâm Mặt trời là khoảng 15.000.000K, nhiệt độ này được tạo ra bởi các phản ứng hạt nhân liên tục xảy ra trong lõi của Mặt trời. Chính các phản ứng này cung cấp năng lượng để Mặt trời tỏa sáng.
Mặt trời có cấu trúc phức tạp. Đầu tiên là lõi chiếm 25% bán kính của Mặt trời. Tiếp theo là vùng bức xạ chiếm đến 70% bán kính Mặt trời. Vùng đối lưu liền kề sau đó là lớp bề mặt của Mặt trời, chính là phần vỏ sáng chúng ta nhìn thấy (còn được gọi là quang cầu).
Phía trên quang cầu là lớp khí quyển thấp nhất dày khoảng 500km, đây là vùng nguội nhất của Mặt trời. Lớp ngay phía ngoài của nó là khí nóng dày gọi là sắc cầu, dày khoảng 2.000km. Phía trên sắc cầu là lớp cuối cùng của Mặt trời, gọi là nhật hoa hoặc hào quang Mặt trời.
Hệ Mặt trời hình thành từ một tinh vân khổng lồ (tinh vân tiền sao). Theo thời gian, tinh vân này ngày càng tăng khối lượng do sự gia nhập của vật chất từ bên ngoài. Khối lượng càng lớn, tinh vân càng co lại do sức hấp dẫn của nó, tạo nên mật độ ngày càng lớn.
Lực hướng tâm khiến cho khối khí bụi tự xoay quanh tâm chung ngày càng nhanh. Sự co lại tiếp tục tạo ra một khối vật chất có mật độ lớn tại tâm của khối khí, đó chính là Mặt trời nguyên thủy.
Khối khí bụi tiếp tục xoay khiến một số khối khí bụi khác co lại và xoay quanh tâm chung thành các vòng vật chất. Trong mỗi vòng vật chất, sức hấp dẫn lại tập hợp các khí và bụi thành các hành tinh, sau đó là các vệ tinh xoay quanh các hành tinh.
Ở Mặt trời, lượng vật chất tham gia tạo nên quá lớn, làm cho chúng có khối lượng lớn và lực hấp dẫn hướng vào tâm khối khí cũng lớn. Lực này khiến các hạt vật chất (chủ yếu là nguyên tử Hydro) tăng tốc lên rất nhanh.
Ở tốc độ này, va chạm giữa các nguyên tử phá vỡ lớp vỏ electron của chúng. Khối khí lúc này bao gồm cả electron và proton chuyển động hỗn độn, gọi là plasma. Trạng thái này, các hạt nhân Hydro có cơ hội va chạm trực tiếp với nhau và hình thành Hydro nặng và sau cùng là hạt nhân heli. Đây là phản ứng hạt nhân mà chúng ta biết đến trên Trái đất thông qua quả bom nguyên tử.
Quá trình tiến hóa của Mặt trời tuân theo quy luật chung của vòng đời một ngôi sao. Khi lượng Hydro cạn kiệt (khoảng 10 tỷ năm và đã đi được nửa quãng đường đó), các phản ứng hạt nhân trở nên yếu dần, không đủ sức chống lại lực hướng tâm. Các lớp bên trong của Mặt trời sẽ co lại do sự hấp dẫn.
Quá trình co lại này giải phóng một phần khí ra ngoài cùng với năng lượng tiếp tục tạo ra từ các phản ứng hạt nhân tiếp tục tạo ra các hạt nhân nặng hơn, khiến cho lớp vỏ bên ngoài bị căng lên. Đây là giai đoạn sao khổng lồ đỏ, lớp vỏ bên ngoài nguội dần nhưng mở rộng rất nhanh, với khả năng tiêu diệt các hành tinh gần như Sao Thủy, Sao Kim, Trái đất và Sao Hỏa.
Năng lượng phát ra từ quá trình co lại của lõi làm nổ lớp vỏ bên ngoài sao khổng lồ đỏ. Vụ nổ này đẩy các tàn dư của nó ra không gian xung quanh, chỉ còn lại một đám khí lớn có dạng cầu bao quanh ngôi sao, gọi là tinh vân hành tinh.
Phần bên trong của Mặt trời tiếp tục co lại, các phản ứng tạo ra một số hạt nhân nặng hơn cho tới khi lực liên kết của hạt nhân chống lại được sức hấp dẫn không cho nó co lại nữa. Các phản ứng càng chậm lại và sao ngày càng nguội, lúc này Mặt trời trở thành một ngôi sao lùn trắng, một thiên thể phát ra ánh sáng rất mờ nhạt do những phản ứng cuối cùng.
