太阳周期的历史

德国天文学家施瓦布（1789－1875）经由对太阳黑子长时间的观察发现太阳周期 鲁道夫·沃夫（1816－1893）是瑞士天文学家，将太阳黑子的活动回溯至17世纪

太阳周期是在1843年由一位德国的业馀天文学家施瓦布发现的，他年复一年的持续观察与统计了17年太阳盤面上黑子变化的平均数量後，才有了此一发现。鲁道夫·沃夫对此一发现感触良深，於是往回追溯17世纪的太阳活动的历史，起初只完成1745年之後的观测资料重建和编辑，最後终於回推到17世纪最初的10年，伽利略最早的观测纪录。由於黑子的大小和许多种不同型态的群，沃夫著手制定了一套有效的分类与数量标准，一直沿用到现在。

德国天文学家Gustav Spoerer（1822－1895）注意到黑子会随著数量的减少而向赤道漂移。

太阳周期的平均长度为11.1年，但是曾观测到最短的只有9年，而最长的长达14年之久。数量上的变化也有其意义，太阳极大值和太阳极小值分别是每个世纪的最大值和最小值。黑子周期的计算是由一个最小值到下一个最小值。 依循沃夫建立的数字模式，1755－1766年的周期被编为第一周期。在1715和1745年之间被观察到黑子的数量非常少，是周期中的一个特殊点，且不是人为造成的资料迷失。Gustav Sporer最早注意到著个现象，然後爱德华·沃尔特·蒙德深入研究这个奇特的事件，因此现在这段时期被称为蒙德极小期。 在19世纪的後半期，理察·卡灵顿和史波勒分别都注意到，当周期开始时，黑子出现在中纬度的区域，随著周期的推展，黑子出现的纬度逐渐相赤道接近，直到极小期才会出现在赤道上。这种图型的最佳视觉形像就是所谓的蝴蝶图，是由沃尔特和安妮芒德这一对夫妻档绘制完成的（见图2）。太阳的影像以纬度分割成小条，计算出黑子纬度位置的每月平均值。这幅图以垂直的色码编排，并且一个月接续一个月的制作出这张时间－纬度图。

图2： 太阳黑子蝴蝶图。这个版本是由美国国家航空暨太空总署的马歇尔太空飞行中心的太阳小组建立，并且定期更新。

在20世纪初，乔治·艾雷里·海尔和合作者阐明了太阳周期的物理基础，他在1908年证实黑子是被强烈磁化的区域（这是首度侦测到在地球之外的磁场），并且在1919年进一步证实了黑子对的磁场是正反成对的：

在同一个周期中，同一个半球的磁场是相同的；

在同一个周期中，跨过半求的磁场是相反的；

在下一个周期中，两个半球的磁场会互换。

海尔的观察说明了太阳周期就是平均为22年的磁场周期。但是，因为表现在外的形式与磁场的关系并不明确，所以一般的说法都是11年的太阳周期。

半个世纪之後，巴布科父子哈洛德·巴布科和霍勒斯·巴布科证实太阳表面在黑子以外的地区也是有磁场的，这种更加微弱的磁场是第一类的偶极，而且这种偶极的磁性转换周期和太阳黑子周期是一样的（参见下图3）。这些各种不同的观测建立起太阳周期是磁场展开在整个太阳的时间和空间之中的程序。

太阳周期，一如被看见的黑子数量的变化，在重建的历史上分成三种，即每月黑子数（橙色），每年黑子数（红色），还有1610－1750年的黑子数（绿色），一般认为在这时段之後的黑子数量较为可靠。