据科学家推测,太阳内部靠近中心的地方,温度最高,压力也最高。氢聚变为氦的热核反应主要在太阳中心进行。因此,越接近太阳的中心,氢越早消耗完毕。这样,在中心部分就形成一个由氦组成的核心,叫做氦核。这个氦核随着热核反应的进行不断增大。这时候,太阳结构开始发生了变化:中央是一个氦核,外面是正在燃烧着的由氢组成的壳层,再外面是还没有燃烧的由氢组成的壳层。在那个地方,太阳中心的温度只有1500万度,密度只有每立方厘米100克,温度和压力都不够高,所以不能使氦发生核反应。因此,氦核形成以后,太阳中心部分由一个产生能量的地方变成一个不产生能量的地方。内部没有能量供应,向外的斥力减弱,斥力和引力之间的平衡遭到了破坏,引力逐渐地大于斥力,占了上风。计算表明,当氦核的质量占整个太阳质量的百分之十到百分之十五的时候,太阳内部物质就要进行一番调整,核心部分在引力作用下收缩。与此同时,在氦核收缩的时候,太阳就会释放出大量的能量。
在这些能量中,一部分的能量使氦核升温,另一部分能量则被输送到外壳。外面的太阳大气得到从里面送来的热量以后,受热膨胀,表面积迅速增大。这时,里面收缩、外面膨胀的过程进行得极快,外部热量的增加赶不上表面积的增长。这样以来,太阳表面每单位面积所发出的热量反而会比以前少。