Почему солнце такое горячее? И почему оно не остывает?

Солнце такое горячее потому что оно большое. А не остывает, так как ему есть откуда брать энергию — оно большое.

Для начала сравним Солнце с человеком. Можно легко убедиться, что человек излучает тепло, например, можно крепко обнять маму и просто почувствовать это. Сколько энергии потребляет и излучает мама тоже можно оценить. Это будет примерно 12 мегаджоулей в день или по-другому 140 ватт. При условии, что мама весит, например, килограммов 70, удельная светимость мамы будет равна 140/70, то есть 2 ватта на килограмм. Далее можно обратиться к астрофизивам и узнать, как обстоит дело с Солнцем. Светимость Солнца 3,828⋅10²⁶ ватт, а масса 1,9885⋅10³⁰ кг. Точно также поделим эти гигантские числа, и получим, что удельная светимость Солнца 0,00019. Это в десять тысяч раз меньше чем у мамы! То есть мама гораздо эффективнее Солнца?! Да. Солнце по сравнению со всей нашей планетой как арбуз против горошины. А уж насколько Солнце больше мамы и представить сложно. И мама и Солнце излучают энергию. Мама даже это делает гораздо лучше. Но Солнце огромно, по этому в сумме излучается так много энергии. Вот по этому Солнце не просто горячее а ТАКОЕ горячее — дело в размерах.

Теперь подумаем, почему оно не остывает. Опять сравним с мамой. Мама получает энергию из еды. Значит Солнце тоже должно чем-то подпитываться. Солнце берёт еду прямо в себе, его ведь никто не кормит. В его составе есть водород, и это хорошее топливо. В земных условиях водород можно было бы только сжечь, было бы очень жарко. Но в отличие от Земли условия на Солнце таковы, что там может протекать реакция термоядерного синтеза, которая гораздо лучше простого горения. При термоядерном синтезе из водорода получается гелий, из гелия следующие элементы и так далее вплоть до железа. И тут опять дело в размерах. Там столько топлива! Десятки миллиардов лет можно ни о чём не беспокоиться.

Интересно, что со временем наше Солнце не остынет, а наоборот станет еще горячее и больше. Это потому что со временем поменяется его химический состав и характер реакций. Когда начнётся остывание, то к тому времени и Земли уже может не остаться, и некому будет за этим наблюдать. Учёным это известно по наблюдениям за другими звёздами такой же массы как Солце, но разного возраста.