Až do zimy 1610 – 1611 se věřilo, že Slunce je neposkvrněný oheň. V tomto roce Johann Fabricius, Galileo Galilei a Christoph Scheiner nezávisle na sobě objevili sluneční skvrny.
Pohyb slunečních skvrn ze 23. 3. - 3. 4. 1998.
Zdroj: Hvězdárna a planetárium Hradce Králové.
Teprve rozvoj klasické teorie elektromagnetismu v 19. století a objev vlivu magnetického pole na spektrální čáry Pietera Zeemana z roku 1896 (Zeemanův jev) byl začátkem studia magnetického pole Slunce. V roce 1908 George Ellery Hale ve slunečním spektru objevil rozštěpení spektrálních čar, způsobené Zeemanovým jevem a potvrdil existenci silného slunečního magnetického pole.
Heinrich Schwabe a Rudolf Wolf zjistili, že se sluneční aktivita mění v jedenáctiletém cyklu. Richard Carrington také zjistil, že Slunce nerotuje rovnoměrně, na rovníku je úhlová rychlost rotace vyšší než na pólech, mluvíme o tzv. diferenciální rotací. Nakreslíme–li závislost heliografických šířek jednotlivých skvrn na čase během jednoho slunečního cyklu, dostaneme soubor bodů, jehož obrysy připomínají letícího motýlka, proto se diagram nazývá „motýlkový“.
Skupiny skvrn mají obvykle dvě části s opačným znaménkem magnetického pole. Ta část, která v důsledku rotace Slunce postupuje přes sluneční disk jako první, se nazývá vedoucí (kladná), zadní část, která ji následuje se nazývá zadní (záporná). Na opačné polokouli, přes sluneční rovník, jsou znaménka přehozena. V následujícím cyklu je tomu naopak, magnetická pole skvrn na obou polokoulích vždy změní polarity s nástupem nového cyklu.
Veškeré projevy aktivity Slunce vznikají díky interakci magnetického pole a plazmatu. Plazma je vlastně pohybující se proud nabitých částic, který způsobuje vznik magnetického pole. Nabité částice rotující podél siločar magnetického pole tím vytvářejí charakteristické obrazce a tím ho zviditelňují.
Magnetické pole vzniká v konvektivní sluneční vrstvě. Existuje zde vodivé pohybující se prostředí, jehož energie se společně s rozdílnou rotací jednotlivých vrstev přeměňuje na energii magnetického pole. Sluneční magnetické pole vzniká podobně jako magnetické pole v dynamu. Poprvé tento princip navrhl v roce 1919 Joseph Larmor, v roce 1933 upřesnil T. Cowling a v roce 1955 dokončil Eugene Parker.
Princip dynama předpokládá počáteční slabé magnetické pole podobné tomu na Zemi – dipólové. Nerovnoměrná rotace jednotlivých vrstev Slunce toto pole natahuje a zakrucuje. Vzniká silné prstencové magnetické pole se siločarami ve směru rovnoběžek. Vzestupné proudy v konvektivní zóně vynáší část prstencového magnetického pole a vytvářejí smyčky, které se stáčí v důsledku rotace Slunce. Výsledkem může být úplné oddělení smyček. Jednotlivé smyčky se začnou slévat a postupně vytvoří pole podobné jako na počátku, jen s opačnou orientací. Magnetické pole Slunce tedy tvoří dvě složky – prstencové a dipólové, které se projevují v různých šířkách různě. Okolo rovníku působí především prstencové magnetické pole, které způsobuje vznik vedoucí a zadní části skupiny skvrn s opačnými magnetickými polaritami. Tvar magnetických indukčních čar závisí na fázi slunečního cyklu. V době minima sluneční činnosti má dipólový tvar, v době maxima vypadá jako vlasatá koule. Poté se celé pole přepóluje.
Jestliže se k sobě přiblíží dvě siločáry opačné polarity, dojde k jejich přepojení, které je doprovázeno uvolněním přebytečné energie ve formě záření ve všech vlnových délkách (radiové až gama) a uvolněním zahřátého plazma. Celý jev nazýváme rekonekce a sluneční vzplanutí. Oblak plazmatu se může od Slunce odtrhnout a vydat se na cestu sluneční soustavou, kde po kontaktu s magnetickým polem planet dá vzniknout polární záři.
