نسل بعدی ماهواره‌های رصد خورشید در اطراف قطب‌های آن پرواز خواهند کرد. این فضاپیماها هم‌زمان با مزه مزه کردن (!) جو خارجی خورشید، جریان‌های انرژی را که از سطح آن به داخل تاج خورشیدی روان هستند، ردیابی می‌کنند.

بر اساس برنامه‌ریزی‌های انجام شده، طیف‌سنج تصویربرداری سطح مشترک خورشید ناسا (IRIS) که قرار است در دسامبر 2012 / آذر 1391 به فضا پرتاب شود، به مطالعه سطح مشترک بین جو و سطح خورشید خواهد پرداخت. این رصدخانه فضایی با مطالعه چگالی، دما و پدیده‌های میدان مغناطیسی خورشید، به دانشمندان کمک خواهد کرد تا جریان انرژی و پلاسما را که باعث ایجاد تاج و بادهای خورشیدی می‌شوند، توضیح دهند.

مدارگرد خورشیدی آژانس فضایی اروپا که در هنوز در مراحل طرح‌‌ریزی است، با حرکت بر روی مداری عمود بر دایرةالبروج به مطالعه قطب‌های خورشید خواهد پرداخت. مسیر حرکت این مدارگرد تقریبا در عرض جغرافیایی 30 درجه خورشیدی قرار دارد. جو گورمن از اعضای پروژه SDO می‌گوید: «بهترین شاخصی که ما می‌توانیم برای بررسی و پیش‌بینی چرخه خورشیدی داشته باشیم، در قطب‌های خورشید قرار دارد.» به گفته وی هدف نهایی دانشمندان این است که بتوانند سفینه‌ای خورشیدی بسازند که قادر باشد ابزارهای علمی در بالای قطب‌های خورشید حمل کند.

ناسا قصد دارد تا در سال 2018 / 1397، کاوشگر خورشیدی پلاس را رهسپار فضا کند که قرار است بیش از سایر فضاپیماهای دیگر تاریخ، به خورشید نزدیک شود. این فضاپیما قرار است در ضمن پرواز به دور خورشید، به استشمام اتمسفر خورشید و سنجش بادهای خورشیدی بپردازد.

در یکی از آزمایش‌هایی که برای این فضاپیما برنامه‌ریزی شده، قرار است الکترون‌ها، پروتون‌ها و یون‌های هلیوم موجود در بادهای خورشیدی شمارش شود و علاوه بر اندازه‌گیری مشخصات بادهای خورشیدی، بعضی از آنها توسط ظروف خاصی برای تحلیل و بررسی جمع‌آوری شوند. آزمایش دیگری هنگام عبور فضاپیما از میان بادهای خورشیدی، تصاویری سه‌بعدی از آنها تهیه خواهد کرد. نهایتا ابزار دیگری فهرستی از محتویات خورشید تهیه خواهد کرد؛ مساله مرموزی که بر خلاف سادگی ظاهری، چندین دهه است که فیزیک‌دانان را به خود مشغول کرده است.

به گفته دین پسنل، یکی دیگر از دانشمندان پروژه SDO، ارسال این فضاپیما فرصت مناسبی برای انجام تحقیقات فیزیک خورشید فراهم می‌کند. وی ‌می‌گوید: «هدف این است که بتوانیم آب‌وهوای خورشیدی را پیش‌بینی کنیم. ما اکنون در آغاز این راه قرار داریم، اما من فکر می‌کنم که می‌توانیم پیشرفت‌های خوبی در این زمینه داشته باشیم.»

می‌دانیم که اطراف کره زمین را هوایی احاطه کرده است که به آن جو یا اتمسفر گفته می‌شود. نور خورشید قبل از آنکه به ما برسد، از میان اتمسفر عبور می‌کند. همانطور که می‌دانید نور خورشید از ترکیب هفت رنگ قرمز،نارنجی، زرد، سبز، آبی، نیلی و بنفش تشکیل شده است.

هنگام طلوع و غروب وقتی خورشید نزدیک افق است، پرتوهای نور باید 50 برابر مسافتی را که هنگام ظهر در اتمسفر می‌پیمایند، طی کنند تا به ما برسند. گرد و غبار، دود و بخار آب موجود در هوا رنگ‌های تشکیل دهنده نور خورشید را در جهات مختلف پخش می‌کنند. پرتوهای بنفش، نیلی و آبی بیشتر و پرتوهای قرمز و نارنجی کمتر پراکنده می‌شوند. به همین دلیل قسمت اعظم دو رنگ قرمز و نارنجی به چشمان ما می‌رسد. در نتیجه خورشید را به هنگام طلوع و غروب به رنگ سرخ می‌بینیم.

خورشید گلوله ای از گازهای داغ و سوزان است. هیچ ماده جامدی در آن یافت نمی شود. عناصر تشکیل دهنده این ستاره عبارتند از: هیدورژن، هلیم و اندکی عناصر شیمیایی دیگر مانند آهن- البته به صورت گاز!

تراکم گازها در هسته خورشید چنان زیاد است که سبب شده است رفتار این قسمت از خورشید همچون مایعی سنگین باشد. نور مرئی، امواج رادیویی، اشعه ایکس، اشعه گاما، پرتوهای کیهانی و ذرات پرشتابی به نام «نوترینو» از جمله اجزائی هستند که از خورشید به زمین می رسد. (البته 8 دقیقه و 20 ثانیه طول می کشد تا نور خورشید به زمین برسد.) تصور می شود که دمای مرکز خورشید بیش از 15 میلیون درجه باشد. اما دمای سطح آن حدود 6000 درجه است.

لایه ای از خورشید که گرما و نور مرئی از آن ساطع می شود و به ما می رسد«فوتوسفر» یا «رخشان کره» نام دارد. رخشان کره در واقع، همان سطح خورشید است. این لایه دریایی از گاز جوشان است که به صورت ماده ای مذاب به نظر می آید- مانند پوششی که نقش آن هر لحظه تغییر می کند.

«کروموسفر» یا «رنگین کره» لایه دیگری است که فوتوسفر را در بر گرفته است و به خاطر زبانه های آتشین خود، همچون جنگلی سوزان به نظر می آید. این لایه کاملاً گازی شکل، 5000 کیلومتر ضخامت دارد. کروموسفر کم و بیش شفاف است. اما وقتی خورشید گرفتگی کامل رخ می دهد، آن را به صورت کمان مرئی صورتی رنگی می بینیم که اطراف جسم تاریک ماه را احاطه می کند. (با نور تک رنگ نیز این لایه قابل مشاهده است.) دمای کروموسفر در جوار فوتوسفر حدود 4200 درجه و در قسمت خارجی- قسمت مجاور با ناحیه ای موسوم به «منطقه گذار» - حدود 50000 درجه است. منطقه گذار لایه نازکی به ضخامت چند صد کیلومتر است که دمای داخل آن تا 500000 درجه نیز می رسد.

بعد از «منطقه گذار»، خارجی ترین قسمت از جوّ خورشید قرار دارد که به آن «کرونا» یا «تاج خورشید» می گویند. کرونا هاله ای از گازهای نقره ای رنگ است که تراکم بسیار کمی دارند. دمای کرونا متناسب با فاصله اش تا خورشید افزایش می یابد. در فاصله 75000 کیلومتری از سطح خورشید، دمای این لایه حدود 2 میلیون درجه است. کرونا نیز فقط هنگام خورشید گرفتگی کامل یا با تجهیزات خاص مشاهده می شود.

خورشید بزرگ ترین منبع گرما و انرژی است و بدون آن هیچ موجودی روی زمین زنده نمی ماند.

زمین، گرچه ما نمی‏توانیم حرکت آن را حس کنیم، همواره در حال حرکت است. زمین دور خورشید می‏گردد، و این گردش یک سال تمام طول می‏کشد. در همین حال زمین به دور خود نیز می‏چرخد، و هر چرخش کامل 24 ساعت به طول می‏انجامد. همچنان که زمین می‏چرخد، خورشید در معرض دیدش قرار می‏گیرد و چنین می‏نماید که خورشید در آسمان طلوع می‏کند. زمین از غرب به شرق می‏چرخد. بنابراین هنگام صبح خورشید را در شرق می‏بینیم که طلوع می‏کنند و هنگام عصر آن را در غرب می‏بینیم که غروب می‏کند.

 زمین، گرچه ما نمی‏توانیم حرکت آن را حس کنیم، با سرعتی حدود 1600 کیلومتر در ساعت به دور خود می‏چرخد. هر خط مرکزی که چیزی به دور آن بچرخد محور نامیده می‏شود. محور زمین از قطب‏ها می‏گذرد. 5/8 دقیقه طول می‏کشد تا نور خورشید 150 میلیون کیلومتر را طی کند و به زمین برسد.

هنگامی شب می‏شود که نور خورشید، به آن بخشی از زمین که ما در آن زندگی می‏کنیم نمی‏تابد.

از زمین چنین می‏نماید که خورشید بین غروب و طلوع در آسمان حرکت می‏کند. اما در حقیقت این زمین است که حرکت می‏کند، نه خورشید.

خورشید یکی از میلیاردها ستاره ی موجود در جهان است. این ستاره در مرکز منظومه ی شمسی قرار دارد. نه سیاره ی منظومه ی شمسی تقریباً بر روی یک صفحه به دور خورشید می چرخند. خورشید به دلیل نزدیکیش به ما درخشانتر و

 بزرگتر از سایر ستارگان به نظر می رسد. فاصله ی آن تا زمین 150 میلیون کیلومتر است. قطر خورشید حدود 1.390.000 کیلومتر است که در مقایسه با قطر زمین (12756 کیلومتر) بسیار زیاد است. با اینکه خورشید از گاز تشکیل شده است، وزن آن بیش از 300 هزار برابر وزن زمین است. حجم خورشید حدود 3/1 میلیون برابر حجم زمین است. هشت دقیقه و 20 ثانیه طول می کشد تا پرتوهای خورشید به زمین برسند.

خورشید نیز مانند سایر اجرام آسمانی همواره در حال حرکت است. این ستاره به همراه سایر اجرام منظومه ی شمسی هر 225 میلیون سال یک بار به دور کهکشان راه شیری می چرخد. علاوه بر این خورشید به دور محور خود نیز در حال گردش است. دمای مرکز آن حدود 15 میلیون درجه ی سانتی گراد است.

سطح خورشید از سه لایه ی گاز تشکیل شده است. داخلی ترین لایه «شید سپهر» نام دارد. دمای این لایه حدود شش هزار درجه ی سانتی گراد است. لکه های خورشیدی در سطح شید سپهر ظاهر می شوند. لایه ی بالاتر، «رنگین سپهر» نامیده می شود. ضخامت این لایه 14 هزار کیلومتر است. رنگین سپهر از هیدورژن، هلیم و سایر گازها به وجود آمده است. دمای این لایه حدود پنج هزار درجه ی سانتی گراد است. به خارجی ترین لایه ی خورشید که اطراف رنگین سپهر را احاطه کرده است، «تاج» می گویند.

خورشید منبع نور و حرارت در منظومه ی شمسی است. بدون وجود آن امکان ادامه ی حیات بر روی کره ی زمین غیرممکن است.

انرژی ستاره خورشید یکی از منابع عمده انرژی در منظومه شمسی می‌باشد. طبق آخرین برآوردهای رسمی اعلام شده عمر این انرژی بیش از ۱۴ میلیارد سال می‌باشد. در هر ثانیه ۲/۴ میلیون تن از جرم خورشید به انرژی تبدیل می‌شود. با توجه به وزن خورشید که حدود ۳۳۳ هزار برابر وزن زمین است. این کره نورانی را می‌توان به‌عنوان منبع عظیم انرژی تا ۵ میلیارد سال آینده به حساب آورد.

میزان دما در مرکز خورشید حدود ۱۰ تا ۱۴ میلیون درجه سانتیگراد می‌باشد که از سطح آن با حرارتی نزدیک به ۵۶۰۰ درجه و به صورت امواج الکترو مغناطیسی در فضا منتشر می‌شود.

زمین در فاصله ۱۵۰ میلیون کیلومتری خورشید واقع است و ۸ دقیقه و ۱۸ ثانیه طول می‌کشد تا نور خورشید به زمین برسد. بنابراین سهم زمین در دریافت انرژی از خورشید میزان کمی از کل انرژی تابشی آن می‌باشد. سرمنشاء تمام اشکال مختلف انرژیهای شناخته شده تاکنون شامل (سوختهای فسیلی ذخیره شده درزمین، انرژی‌های بادی، آبشارها، امواج دریاها و...) موجود در کره زمین از خورشید می‌باشد.

انرژی خورشید همانند سایر انرژی‌ها بطور مستقیم یا غیر مستقیم می‌تواند به دیگر اشکال انرژی تبدیل شود، همانند گرما و الکتریسیته و.... ولیکن موانعی شامل (ضعف علمی و تکنیکی در تبدیل بعلت کمبود دانش و تجربه میدانی - متغیر و متناوب بودن مقدار انرژی به دلیل تغییرات جوی و فصول سال و جهت تابش - محدوده توزیع بسیار وسیع) موجب گردیده تا استفاده کمی از این انرژی

استفاده ازمنابع عظیم انرژی خورشید برای تولید انرژی الکتریسته، استفاده دینامیکی، ایجاد گرمایش محوطه‌ها و ساختمانها، خشک کردن تولیدات کشاورزی و تغییرات شیمیایی و..... اخیرا شروع گردیده‌است.