L'énergie thermique du soleil atteint la Terre par le biais d'un processus de transfert de chaleur appelé rayonnement. Le rayonnement implique le transfert de chaleur par des ondes infrarouges.
Entre la Terre et le soleil, il y a une vaste étendue de vide, sans molécules présentes, ce qui signifie que la chaleur doit être transférée sans milieu. Il existe trois formes de transfert de chaleur : la conduction, la convection et le rayonnement. De ces trois processus, la conduction et la convection nécessitent la présence d'un milieu pour transférer la chaleur, les éliminant ainsi en tant que méthodes viables de transfert de chaleur à travers l'espace.
Le rayonnement ne nécessite pas la présence de molécules pour transférer la chaleur, car il repose sur l'utilisation d'ondes infrarouges. Les ondes infrarouges font partie du spectre électromagnétique, qui se compose d'ondes de différentes longueurs d'onde et fréquences qui peuvent transférer de l'énergie sans support.
Le spectre électromagnétique comprend également le spectre visible, qui comprend toutes les couleurs visibles de la lumière. Un scientifique nommé William Herschel a mesuré la température de toutes les couleurs de la lumière et a découvert que la couleur rouge avait la température la plus élevée. Lorsqu'il a placé un thermomètre au-delà de l'extrémité rouge du spectre, il a remarqué une température encore plus élevée, ce qui suggérait la présence d'une onde invisible pouvant transporter de la chaleur. Comme cette onde était présente juste au-delà de l'extrémité rouge du spectre, elle a été nommée infrarouge et a depuis été acceptée comme mode de transfert de chaleur du soleil.
