الشمس هي مصدر الطاقة الأكثر إثارة للإعجاب في نظامنا الشمسي. في كل لحظة تمر بها، تنتج قلب الشمس طاقة من خلال عملية الاندماج النووي تساوي أكثر من أربعة ملايين طن من المتفجرات TNT - رقم يكاد يكون مستحيلاً تخيله بالعقل البشري. لتوضيح ذلك: جميع الأسلحة النووية التي اختبرها البشر على الأرض، إذا انفجرت في وقت واحد، لا تزال لن تصل إلى الطاقة التي تنتجها الشمس في ثانية واحدة.
يحدث هذا العملية من خلال الاندماج النووي في قلب الشمس حيث تصل درجة الحرارة إلى 15 مليون درجة مئوية والضغط هو 250 مليار مرة ضغط الغلاف الجوي للأرض. في هذه الظروف القاسية، تتحرك ذرات الهيدروجين بسرعة كبيرة بحيث تستطيع التغلب على قوة التنافر بين البروتونات والاندماج لتشكيل نواة الهيليوم. كل مرة تندمج فيها أربع ذرات هيدروجين لتصبح ذرة هيليوم واحدة، يتم فقدان جزء صغير من الكتلة ويتحول إلى طاقة وفقًا للمعادلة الشهيرة لأينشتاين، E=mc².
في كل لحظة، تقوم الشمس بتحويل حوالي 600 مليون طن من الهيدروجين إلى هيليوم. حوالي أربعة ملايين طن من هذه الكتلة تتحول مباشرة إلى طاقة. ثم تستغرق هذه الطاقة وقتًا طويلاً للغاية للانتقال من القلب إلى سطح الشمس - تشير التقديرات إلى أن الفوتونات الناتجة في القلب تستغرق بين 10000 إلى 170000 سنة للوصول إلى السطح، ومن ثم تنتقل عبر الفضاء نحو الأرض في أقل من 8 دقائق.
على الرغم من أن كمية الهيدروجين المستخدمة كل ثانية كبيرة جداً من حيث معايير البشر، فإن الشمس تحتفظ بكمية كافية من الهيدروجين لكي تستمر في الإضاءة لمدة حوالي خمسة مليارات سنة أخرى قبل الدخول في المرحلة النهائية من حياتها.