很多人都知道太阳是个大火球，也知道太阳能源来源是核聚变。然而太阳表面耀眼的火焰，其实与核聚变的关系并不是很大。现在的主流理论认为，太阳表面各种火焰状结构的形成机制，是磁重联，并不是核聚变。
太阳就是一团悬浮在宇宙中的超大的火焰，我们称这种电离气体状态为「等离子体态」。常见的等离子体见下图：
其中，横纵坐标分别是物质密度和温度，从图中可以对这些物质的参数有一个直观的了解。（右下角是人类可以生存的参数环境）。从图中可见，日冕跟火焰的密度相近，但是温度要高4个数量级，达到数百万度。
太阳结构可以简单分为太阳内部和太阳大气两部分。这样划分是因为，太阳内部是不透明的。 使用光学和射电手段观测太阳的话，只能看到太阳大气，看不到太阳内部。所以从观测上说，太阳内部和太阳大气是截然不同的。
太阳大气从里到外，又被人们分为光球层、色球层和日冕三层。光球层和色球层是很薄的，温度也比较低。日冕的厚度则可以达到好几个太阳半径，温度猛增至数百万度。
光球层、色球层和日冕，其结构如下图所示：
太阳大气中可以产生极为复杂和剧烈的现象。如延伸数十万公里，像拱门一样的日珥；相当于数百亿颗百万吨极氢弹爆炸的耀斑；对地球影响最大的日冕物质抛射等。更细致观测的话，还可以看到大量的针状物和微耀斑。
日面上的这些结构会给人一种“火焰”的直观印象。
火焰的能量产生机制，我们知道是氧化反应。可是，宇宙中没有氧气，太阳大气是靠什么机制，来维持太阳表面火焰状结构的能量呢？看到这个问题，大家的第一反应可能会觉得是核聚变。确实，太阳核心的核聚变，是太阳能够维持几十亿年发光发热的最终能量来源。但是，具体到恒星表面火焰状结构的形成机制，则不可能跟核聚变产生关系。
光球和色球温度太低，根本不可能达到产生核聚变的温度；日冕温度虽高，但过于稀薄，甚至可以用无碰撞粒子模型来描述，更加不可能产生足够的轻核汇聚。
在太阳上，核聚变只能发生在高温高密度的太阳核心。
如下图所示，光子从太阳核心，传递到太阳表面，需要经过太阳内部的对流区和辐射区。
传递时间长达上百万年，无法直接影响太阳表面的活动。
光子之所以要花上百万年的时间，才能走完从核心到表面那几十万千米的路程，是因为这趟旅程，对光子来说太艰难了！在辐射区，光子会被不断的吸收和重新辐射；在对流区，光子会跟物质反复碰撞，走出一条极其曲折的路径。下图是光子在对流区的无规行走：
如果不是核聚变的话，这些火焰状结构的本质究竟是什么？
我们的主角，磁重（chong）联出场了。
我们往往倾向于忽视磁场的能量，这是合理的，因为我们在地球上所感受到的磁场实在太低调了。每个人，每时每刻，都处在地球磁场中。可对普通人来说，地磁场除了使指南针偏转、让高纬度偶尔出现一次极光之外，也就没有其他的影响了。原因呢，很简单，除了地磁场本身的强度比较弱之外，更重要的是，地球上的物质绝大部分都处于电中性状态，无法被磁场影响。
下图是地磁场，中间的小球是地球。
与地磁场的低调不同，太阳的磁场环境完全不一样。
太阳表面的物质处于高电导率等离子体状态，受磁冻结效应的支配。
这里的“冻结”不是温度低的意思，通俗的讲，是说磁感线跟物质冻结在一起，物质如何运动，磁感线就如何运动。这是什么意思呢？为了让大家对这个概念有一个直观的印象，放一张图。
这是太阳表面的磁拱。
从图中可以清晰的看到，物质沿着环状磁力线排布，形成拱形的细丝状结构。
这些沿着磁力线的细丝状物质，被磁感线绷得紧紧的，其密度，要比周围的背景密度大三至四倍。
由于太阳不同纬度的物质自转速度不同，且太阳内部和外部大气之间，总是有物质对流，太阳表面的磁场，就会随着物质运动，不断的扭曲、缠结；像弹簧一样，不断的存储能量，最终形成磁绳等极度扭曲的磁结构。
弹簧扭曲过度的话，会断裂，猛地弹开把能量都释放出来，磁场也是如此。
当在很狭窄的空间区域内，出现方向相反的磁场时，磁场线碰到一起会发生湮灭，将原本扭曲的磁力线重新排布。在此过程中，大量的磁能释放了出来。
这就是磁重联。
按照现有的理论，磁重联，是太阳表面所有高能现象的来源。
下面图片显示得比较轻触，尤其注意磁力线纠缠的地方。
耀斑爆发：
日冕物质抛射：
日珥：
地磁尾重联：
====理工生福利：为什么会有磁冻结效应？====
0.首先是参数范围。
磁冻结效应只发生在电导率极大的理想等离子体中。太阳大气在大多数情况下，都可以满足这种条件。但在地球上，这种条件很少出现！
1.根据安培定律，磁场的旋度，有电流与之对应：
2.根据运动方程，电场和磁场，共同影响带电粒子的运动，因此电流与电场以及磁场有关：
3.通过这两个方程，我们可以得到磁场演化的微分方程：
4.如果电导率无限大，磁场的扩散项（右边第二项）被消掉，就只剩下冻结项（右边第一项）了。如下所示：
这时电磁场中的电离流体（即磁流体）会表现出如下行为：
a.起初位于某根磁力线上的流体质点，以后将一直位于该磁力线上；
b.通过与流体一起运动的任意曲面的磁通量守恒。
这就是磁冻结效应。
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