Астрономы, долгое время наблюдая Солнце, изучили процессы, которые происходят на его «поверхности». Оказалось, что большую роль в этих процессах играют магнитные поля. Дело в том, что вещество на Солнце всюду представляет собой намагниченную плазму. Иногда в отдельных областях напряженность магнитного поля быстро и сильно возрастает. В результате в различных областях солнечной атмосферы возникает целый комплекс явлений, называемый солнечной активностью. К таким явлениям относятся пятна, факелы, вспышки и протуберанцы.

Солнечная активность обладает периодичностью. Это можно заметить, если день за днем подсчитывать количество имеющихся на Солнце пятен. Период, когда пятен нет вообще, называют минимумом солнечной активности (год спокойного Солнца). Через 3–4 года, численно увеличиваясь и разрастаясь, пятна испещряют собой почти всю видимую поверхность нашего светила, это – максимум солнечной активности (возмущенное Солнце). Максимумы и минимумы чередуются в среднем с периодом 11 лет. Это составляет так называемый 11-летний цикл солнечной активности, который сейчас рассматривается как половина более важного 22-летнего цикла, во время которого солнечное магнитное поле претерпевает двойное обращение – северный и южный полюса меняются местами и после этого возвращаются в первоначальное положение.

В периоды максимума солнечной активности, когда на Солнце бушуют ураганы протяженностью в десятки тысяч километров, его корона имеет «растрепанный» вид. Искривленные лучи короны торчат во все стороны, как волосы на голове человека, только что вскочившего с постели. В периоды минимума солнечной активности корона вытягивается вдоль солнечного экватора наподобие крыльев или опахал.

Солнечная активность воздействует на Землю. 11-и и 22-летние циклы обнаружены и в изменении ширины древесных колец, образующихся в течение десятков и сотен лет. Это указывает, что солнечные изменения вызывали перемены климата, влияющие на рост деревьев.

Солнечно-земные связи, помимо астрономии, исследуют и другие науки – геофизика, биология, медицина.