A Nap a Naprendszer központi csillaga. Körülötte kering a Föld, valamint a Naprendszerhez tartozó többi bolygó, továbbá törpebolygók, kisbolygók, üstökösök és más égitestek. A Földtől átlagosan 150 millió kilométer távolságra van, ami fénysebességgel haladva 8,3 perc. A Nap tartalmazza a Naprendszer anyagának 99,8%-át, átmérője 109 földátmérő. 73,5%-ban hidrogénből áll, amely a központjában zajló magfúzió során héliummá alakul. Az ennek során felszabaduló, majd a világűrbe szétsugárzott energia nélkülözhetetlen a földi élet számára: fénye a növények fotoszintézisét, hője pedig az elviselhető hőmérsékletet biztosítja. Éltető ereje miatt a Nap kiemelkedő kulturális és vallási jelentőséggel bír. Fénye és hője mellett különböző tudományágak szempontjából is rendkívül fontos, mert bizonyos jelenségeket nem tudunk mesterségesen előállítani, csak a Napon megfigyelni. Ezek a tudományágak: plazmafizika, magnetohidrodinamika, atomfizika, részecskefizika.
A Nap egy G2V színképtípusú csillag, a mintegy 10 milliárd évig tartó fősorozatbeli fejlődésének a felénél jár. A fűtőanyagát jelentő hidrogén elhasználása után, 5 milliárd év múlva vörös óriássá duzzad, majd a külső rétegeiből planetáris köd képződik, magja pedig magába roskadva fehér törpévé alakul. Ez egyúttal a földi élet pusztulását fogja magával hozni.
Mivel anyagát képlékeny plazma alkotja, a különböző szélességi körön levő területei eltérő sebességgel forognak; az egyenlítői területek 25, míg a sarkvidékek csak 35 naponként fordulnak körbe. Az eltérés miatt erős mágneses zavarok lépnek fel, amelyek napkitörések és – különösen a mágneses pólusok 11 évente bekövetkező felcserélődésének idején megszaporodó – napfoltok kialakulásához vezetnek.
A Nap asztrológiai és csillagászati jele egy kör, középen ponttal: 16px|A Nap csillagászati jele. Ez a jel volt Ré ókori egyiptomi napisten hieroglif írásjele. A naptisztelet már ősidőktől fogva kimutatható; globálisan istenségként tisztelték és a napkultusz a Föld minden táján megjelent, egyes régiókban pedig meghatározó kultuszként működött. Napjaink újpogányságában fontos ünnepei szerveződnek a nyári és téli napforduló, illetve tavaszi és őszi nap-éj egyenlőség köré.David Douglas: Eltűnt kultuszok atlasza → Pogányság és újpogányság, Kossuth, 2012
Fizikai és egyéb tulajdonságok A Nap élete első ciklusában lévő csillag, a G2V színképosztályba tartozik, valamivel nagyobb és forróbb, mint a legtöbb csillag. A G2 jelölés lényegében egy felszíni hőmérsékleti tartományra – az 5800–5900 kelvin körüli felszíni hőmérsékletre – utal, amely egyben meghatározza fehér színét is, továbbá az adott felszíni hőmérsékletére érzékeny abszorpciós vonalak intenzitásaira, lényegében arra, hogy a színképében ionizált és semleges fémek színképvonalait lehet felismerni, nagyon gyenge hidrogénvonalak jelenléte mellett. A V jelölés pedig luminozitásának jelölése, amely a Napot a fősorozatbeli csillagok közé sorolja: a belsejében zajló folyamatok egyensúlyban vannak, nincs összeomló vagy felfúvódó állapotban.
Színe érdekes paradoxont rejt, míg a köztudat szerint a Nap sárga színű, a róla érkező fény valójában fehér, akár a fehér szín etalonjának is tekinthető. A jelenségre több magyarázat is született: a légkör fénytörése, amely az ég kék színéért is felelős, változtatja meg a Nap színét; optikai csalódás, amelyet a kék ég kontrasztja miatt látunk; csak olyankor tudunk többé-kevésbé belenézni, amikor alacsonyabban áll az égen és ilyenkor a légkörben lebegő por miatt elszíneződik a fénye a sárgától a narancson át egészen a naplemente vöröséig. ősi „hagyomány” a Napot sárgának tekinteni, mivel őseink a tűzzel azonosították csillagunkat, amelynek lángja sárgás. Precíz mérések azonban egyik hipotézist sem támasztják alá.
A Nap közel tökéletes gömb alakú égitest, amely saját tengelye körül forog, így a hidrosztatikai egyensúlyban levő gömb fizikai megtestesülése. Lapultsága igen kicsi: az egyenlítő mentén csak 10 km-rel szélesebb, mint a sarkokon. A viszonylag lassú tengelyforgás miatt – az átlagos forgási periódusa 28 nap – az egyenlítőn a centrifugális erő 18 milliószor kisebb a felszínen ható gravitációs erőnél, emiatt a centrifugális erő alaktorzító hatása minimális. A bolygók gravitációs ereje sem befolyásolja mérhetően a Nap alakját, mert egyrészt túlságosan is távol vannak a Naptól – a tömegközéppontok távolsága a nap átmérőjének sokszorosa, így az alakot befolyásoló gravitációs erőkülönbség elhanyagolható –, másrészt azok tömege még együtt is elenyésző a Napéhoz képest (a Nap tömege kb. 750-szer nagyobb, mint a gravitációs terében mozgó valamennyi bolygó és más égitest össztömegeFizikai Kislexikon. Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1977).
Csillagunk az egyenlítőjén nézve nyugatról keletre, az északi pólusa felől vizsgálva az óramutató járásával ellentétes irányú tengely körüli forgást végez. Ez a tengely körüli forgás azonban nem hasonlít a Földnél tapasztaltakra, hanem bonyolult rendszert alkot. Különböző módon forognak például az égitest belseje és külső régiói. A sugara kb. 70%-áig lényegében merev testként forog, míg a felette levő régiókban a szélességi körök mentén „szétcsúszik” a forgás, az egyenlítői régiók előbb tesznek meg egy kört, míg a sarki régiók lemaradnak. Az átlagos forgási sebesség 2000 m/s, míg az egyenlítői és sarki régiók sebességkülönbsége ± 100 m/s. A nap egyenlítőjének síkja 7° 15' szöget zár be a Föld pályasíkjával (az ekliptika síkjával). A Föld Nap körüli keringésének iránya megegyezik a Nap forgásának az irányával, így a Nap tengelyforgása a Földről nézve a valóságosnál lassúbbnak látszik, ezért kétféle forgási periódust szokás megkülönböztetni:
a szinodikus rotációs periódus, azaz a látszólagos forgási idő: 27,275 földi nap, a sziderikus rotációs periódus, azaz a tényleges forgási idő pedig 25,380 nap a Nap egyenlítőtől 16°-ra fekvő területein.
Csillagunk plazma állapotban levő anyagból áll. Ebben a halmazállapotban az anyagot alkotó atomokról egy vagy több elektron leszakad és így a plazma ionok és szabad elektronok keveréke. A nagyobb sűrűségű régiók anyaga kétkomponensű folyadékként viselkedik, melynek összetevőit (az elektron- és az ion-folyadékot) elektromágneses erők kötik össze. A kisebb sűrűségű külső régiók esetén különösen furcsa jelenségek tapasztalhatók, mivel az egyes részecskék mozgása és a folyadékszerű viselkedés keveredik. A folyadékszerű viselkedés okozta legfontosabb jelenség a R. Carrington által felfedezett differenciális rotáció. A Nap a különböző szélességi körei mentén eltérő sebességgel forog, egyenlítői területei a centrifugális erő hatására gyorsabban forognak, mint a sarki területek. Az egyenlítői területek kb. 25, míg a sarkok környékén fekvők csak kb. 35 naponként fordulnak körbe.
A Napon megfigyelhető jelenségek szinte mindegyike a differenciális rotációhoz kapcsolható, amely az ezen jelenségeket létrehozó mágneses tevékenység létrejöttének fő mechanizmusa.
Csillagunk tengely körüli forgása nem stabil, az idők során lassul. A kezdetekor a Nap gyorsabban forgott a saját tengelye körül, majd az impulzusmomentum-megmaradás elve szerint lelassult és perdülete a bolygókba adódott át.
A Nap második vagy harmadik generációs csillag; a Naprendszer az univerzum csillagközi gázaiból és korábbi – szupernóvaként elpusztult – csillagainak maradványaiból jött létre. Ezt bizonyítja a nehéz elemek (vas, arany, urán stb.) jelenléte, ugyanis ezek az anyagok jellemzően szupernóva-robbanások során, vagy első generációs csillagokban alakulnak ki.
Életciklusa
A Nap életciklusára ma csak elméleti modelljeink vannak, amelyek más csillagok megfigyeléséből, valamint holdkőzetek kormeghatározásaiból származó adatokból épülnek fel (a Nap keletkezésére vonatkozó korábbi hipotéziseket a tudományos megfigyelések meghaladták, ezekkel „A Naprendszer keletkezése és története” c. cikk foglalkozik). Ezek alapján ma a csillagászat tudomány úgy gondolja, hogy csillagunk 4,57 (± 0,11) milliárd évvel ezelőtt keletkezett, és életpályája két fő szakaszt fog bejárni, egy aktív és egy passzív szakaszt. A választóvonal a két szakasz között a magban lejátszódó energiatermelés fennmaradása, vagy leállása lesz.
Az aktív szakasz A Nap élete egy kiterjedt molekulafelhőben kialakuló protocsillagként kezdődött. A Tejútrendszerben számos gigantikus molekulafelhő fordult elő és fordul elő a mai napig, amelyek ún. csillagbölcsők is egyben. Egy-egy nagyobb külső behatásra (pl. a galaxisunk spirálkarjait alkotó lökéshullám-frontokon való áthaladáskor, vagy közeli szupernóva robbanások hatására), a felhőkben levő viszonylag sűrű anyagban inhomogenitások, anyagcsomók jöttek létre, és az ilyen anyagcsomókban összeomló gáz- és poranyag elkezdett még inkább összecsomósodni. Az egy pont felé zuhanó, sűrűsödő anyag melegedni kezdett, a gravitációs összehúzódás során egyre több hő szabadult fel, extrém módon felmelegítve az anyagot. Egy ilyen egyre jobban összezsugorodó anyagcsomóból, ún. globulából kb. év alatt jött létre a proto-Nap. Ez a protocsillag még vörösen fénylett, ám középpontjában elérte a hőmérséklet a néhány millió fokot és elkezdődött benne a hidrogénfúzió. Ehhez a folyamathoz mindössze néhány millió év kellett.
A proto-Nap megszületése után még tovább zsugorodott és melegedett, ám csak további pár ezer év kellett, hogy létrejöjjön a gáznyomás és a gravitáció egyensúlya. Amikor ez az egyensúly stabilizálódott, a Nap belépett az ún. fősorozati állapotba. Ez csillagunk köznapi értelemben vett működésének szakasza: a magban a hidrogén héliummá alakul át. Élete során a Nap mintegy 10 milliárd évig számít fősorozatbeli csillagnak, és ebből 5 milliárd év már eltelt.
Várhatóan 4–5 milliárd év múlva vörös óriássá duzzad: az üzemanyagként szolgáló hidrogén mennyiségének csökkenése miatt megbomlik a gáznyomás és a gravitáció évmilliárdos egyensúlya, a nyomás lecsökken, a Nap teste elkezd összehúzódni. Amikor az összehúzódás során felszabaduló gravitációs energia miatt a hőmérséklet tovább emelkedik a magban és elegendő lesz a hélium „égetéséhez” (további, szenet eredményező fúziójához), a más típusú fúzió még több energiát szabadít fel a magban – nagyjából 100 milliárd fokra hevíti a magot – és a nyomás ismét megnövekszik, a felszabaduló energia felfújja a Napot. A Nap külső határa különböző modellek szerint ekkorra a Föld jelenlegi pályáján túl fog kinyúlni. A Nap vörös óriássá válik, mivel felszíne jóval nagyobb lesz, így a magban termelődő energia sokkal nagyobb felületen oszlik szét, kevésbé melegítve fel ezt a nagyobb felszínt, ami miatt a fénye gyengébb, „vörösesebb” lesz. Ez a fázis a fősorozati léthez képest nagyjából egy nagyságrenddel kevesebb ideig, 1 milliárd évig tart majd.
A Nap a vörös óriás fázisban el fogja veszíteni anyagának nagy részét (és így – a gyengülő gravitáció miatt – addigra a Föld már egy távolabbi pályán fog keringeni, elkerülve a megsemmisülést.) Csillagunk héliumégető fúziója nem lesz olyan stabil folyamat, mint a fősorozati energiatermelésé volt, így ezek az instabilitások felfúvódások és összehúzódások sorozatát váltják ki (amilyeneket a csillagászat az ún. változócsillagokon figyel meg napjainkban is), amelyekben a Nap gázanyagának külső héjai leválnak, ezzel okozva az említett tömegvesztést.
A passzív szakasz