太阳活动现象的原动力来自太阳上的磁场，其强磁场结构的表征是太阳黑子，也是太阳光球上的相对低温区域。太阳黑子有着11年的周期，其长期变化和地球气候密切相关，例如气候学上的小冰河时期（约1300年—1850年间），太阳活动显著弱于后续年代的平均水平。不仅如此，太阳黑子的活动对地球磁场和无线通信也有很大影响。1859年发生的“卡林顿”太阳耀斑事件，导致了剧烈的地磁扰动并严重破坏了当时人类社会的高技术系统——全球电报网络，使得人类第一次认识到太阳活动对地球空间环境的影响。
1908年，美国天文学家海耳发现太阳黑子是太阳上的强磁场，第一次证实了宇宙天体中磁场的存在，也揭示了太阳活动源自太阳磁场。然而，太阳磁场是如何产生的？太阳磁场主导的太阳活动为什么会有周期性的变化？这些问题被称为太阳活动周期起源之谜，这是太阳这个高度非线性和复杂系统的本质问题，目前科学界仍然不能给出明确解释，被《科学》杂志列为当代人类社会面临的125个最前沿科学问题之一。
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