太陽(yáng)光球上最引人注意的現(xiàn)象是太陽(yáng)黑子。世界上公認(rèn)中國(guó)最早發(fā)現(xiàn)和記錄了太陽(yáng)黑子。早在殷商甲骨文中就有與太陽(yáng)黑子有關(guān)的記載，有學(xué)者認(rèn)為，甲骨文“日”字中的一點(diǎn)（⊙）就是表示太陽(yáng)黑子。目前公認(rèn)的世界上最早的太陽(yáng)黑子記錄，是《漢書·五行志》中“漢成帝河平元年三月乙末，日出黃，有黑氣，大如錢，居日中央”的記述。據(jù)太陽(yáng)物理專家考證，這是公元前28年5月10日的一次太陽(yáng)黑子記錄。本世紀(jì)70年代末，中國(guó)科學(xué)院組織天文工作者，從公元前781到公元1918年約2700年的歷史典籍中，查出數(shù)百條有關(guān)黑子的記載。

太陽(yáng)光那么耀眼，古人是怎么發(fā)現(xiàn)黑子的呢？據(jù)專家分析，黑子是太陽(yáng)上經(jīng)常出現(xiàn)的現(xiàn)象，所以能看到它的機(jī)會(huì)很多。在日落或日出時(shí)，陽(yáng)光穿過較厚的地球大氣層，光度大大減弱，是適于肉眼觀察的最好時(shí)機(jī)；另外在漫天風(fēng)沙或濃煙滾滾時(shí)看太陽(yáng)不太刺眼，也可直接觀察，較大的黑子用肉眼完全可以分辨出來(lái)。如果你有一架望遠(yuǎn)鏡，千萬(wàn)不能用它直接觀測(cè)太陽(yáng)！正確的方法應(yīng)在望遠(yuǎn)鏡的物鏡前加一專門的濾光片（就像煉鋼或焊接工人使用墨鏡片的道理一樣），或者采用“投影觀測(cè)”方法，即把經(jīng)過望遠(yuǎn)鏡得到的太陽(yáng)像投影在一張白色的屏上（一張白紙即可），這樣就安全了。

歐洲最早用儀器觀測(cè)太陽(yáng)黑子的是意大利物理學(xué)家、天文學(xué)家伽利略。那是在1610年12月，伽利略用他的望遠(yuǎn)鏡多次在霧靄中觀看了太陽(yáng)（這樣做是很冒險(xiǎn)的！因?yàn)樗�的望遠(yuǎn)鏡未加任何保護(hù)眼睛的濾光措施，這可能是導(dǎo)致伽利略晚年失明的原因之一）。他幾乎每次觀測(cè)時(shí)都在日面上看到了黑子，并根據(jù)黑子在日面上的逐日移動(dòng)，推測(cè)出太陽(yáng)存在自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。從此以后，其他天文學(xué)家也很快地使用望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)黑子，并且試圖描繪黑子在日面出現(xiàn)的位置及形狀的草圖。有趣的是，當(dāng)時(shí)有些人以為太陽(yáng)也像行星一樣，表面結(jié)構(gòu)是巖石的，黑子可能是白熾的海面浮出的火山。

1774年英國(guó)天文學(xué)家威爾遜注意到，由于太陽(yáng)的自轉(zhuǎn)，有一個(gè)圓形的大黑子正向著太陽(yáng)邊緣緩緩地移動(dòng)。經(jīng)過仔細(xì)觀察，他發(fā)現(xiàn)這個(gè)黑子看上去仿佛是凹進(jìn)去的。隨著太陽(yáng)自轉(zhuǎn)，這顆黑子的“身影”就逐漸消失了。威爾遜斷定黑子在日面上是凹陷的。威爾遜的這個(gè)推斷是正確的，現(xiàn)在知道這種凹陷的深度大約在100千米左右。

太陽(yáng)黑子并不是黑色的，它只是比光球面上無(wú)黑子區(qū)的溫度低1000多攝氏度，所以相比之下就顯得黯然失色了。黑子的大小和形狀很不一樣，大的黑子直徑可達(dá)10萬(wàn)千米以上，小的黑子直徑只有1000多千米。黑子中心處的黑暗區(qū)（暗核）稱為本影，圍繞著中心暗核區(qū)有纖維狀結(jié)構(gòu)的區(qū)域稱為半影，它比本影亮些，但比光球暗淡。

早在19世紀(jì)初期，天文學(xué)家赫歇爾就曾斷言說：既然太陽(yáng)黑子是黑的，它們就必定是冷的。為了解釋這一點(diǎn)，他認(rèn)為，太陽(yáng)并不是里里外外都很熱；雖說它有一個(gè)熾熱的大氣層，但在大氣層的下面，則是太陽(yáng)較冷的固體部分，這些縫隙就是黑子。那時(shí)，赫歇爾甚至認(rèn)為太陽(yáng)內(nèi)部的固體表面上冷到可以允許生物在那里生存�，F(xiàn)在看來(lái)，這種看法無(wú)疑是錯(cuò)誤的。

太陽(yáng)通體都是熾熱的。科學(xué)家通過測(cè)量太陽(yáng)峰值輻射的波長(zhǎng)，計(jì)算出太陽(yáng)表面的溫度，這個(gè)溫度大約是6000℃。太陽(yáng)黑子的中心部分，溫度約4500℃。話又說回來(lái)，即使是4500℃，太陽(yáng)黑子也應(yīng)該很明亮，為什么看上去它是黑的呢？那是因?yàn)槿说难劬κ遣荒芸闯龉獾慕^對(duì)強(qiáng)度的。人們?cè)谂袛嗔炼葧r(shí)，靠的是與四周環(huán)境的比較。太陽(yáng)表面上溫度較高的區(qū)域的亮度，是黑子中心低溫區(qū)域亮度的四五倍。與前者相比，后者在人眼中就顯得是“黑”的了。這種“黑”只是光學(xué)上的錯(cuò)覺。

少年朋友們，如果你們連續(xù)觀察黑子幾十天，就會(huì)看到黑子總是在太陽(yáng)的東部邊沿開始出現(xiàn)，接著就在太陽(yáng)圓面上逐漸向西移動(dòng)，最后在太陽(yáng)西部邊沿消失，然后在太陽(yáng)東部邊緣再度出現(xiàn)。這個(gè)觀測(cè)事實(shí)證明了太陽(yáng)在不停地自轉(zhuǎn)。太陽(yáng)自轉(zhuǎn)的方向是從東向西，所以看上去它表面的黑子也就跟著自東向西移動(dòng)。