千古谜题——每11年就反转一次的太阳磁极
人类对太阳的研究很早，《汉书》中就有记载：西汉河平元年（公元前28年），“三月己末 日出黄 有黑气大如钱 居日中央”。研究了几千年，还是有很多未解的难题，其中最重要的一个，就是与太阳黑子相关的磁场起源与反转问题。
太阳磁场每11年反转一次。经观测，太阳类恒星都有类似的磁场反转现象。太阳磁场反转时，对整个太阳系都会产生影响。由于两极磁场会在反转过程中[3] 削弱，更多色球层和日冕层的物质会被喷射出来，地球上受到的太阳辐射也就比正常状态下多一些。这些喷射出来的东西，就叫太阳风。
对，就这个太阳风，搞长了彗星的尾巴，还和地球大气层摩擦摩擦产生了极光。如果太阳风来的更猛烈些，连卫星通信（如卫星手机、卫星视讯信号、GPS等）也会受到干扰，打电话时或许会怀疑是不是用了假手机。因此，摸清太阳磁场除了对其他恒星磁场起源有启示作用，也能让我们在“风暴”来临前，早做些准备。
然而，直到200年前，人们都还认为，“我们永远没有知道星体的化学成分和矿物结构的任何办法”。 被天体磁场探测方法打脸的一位哲学家
we will never know how to study by any means the chemical composition（of stars），or their mineralogical structure.
（我们永远没有知道星体的化学成分和矿物结构的办法）
—Auguste Comte
19世纪初，天文学家刚能用视差法测测星距，登陆某颗星采样当然是希望渺茫，于是，法国的这位哲学家简洁的总结了上面这段话。
然而，夫琅和费（Joseph von Fraunhofer）1814年就已经发现了太阳光谱中的吸收线。20世纪初，随着光谱学的发展，星际空间中的分子种类、物理环境、辐射机制，都可以从光谱信息中推测出来。哲学家所断言的“无法获知的信息”可以通过间接的方法获知。通过谱线红移能够确定宇宙正在加速膨胀、光谱信号峰值可以推算星际物质温度、利用谱线分裂程度间接判断恒星磁场强度。
下图就是太阳黑子附近的光谱，由于太阳黑子附近的强磁场环境，一条谱线分裂成了三条。天文学家利用这种手段发现太阳黑子附近有很强的磁场。
来自太阳黑子的谱线经过分光镜发生谱线分裂（图片来源：T. Hey and P. Walters | “The Quantum Universe”, Cambridge University Press, 1988）
