伽利略发现太阳黑子是十分幸运的，因为 1610 年前后恰逢太阳活动的高峰期，这时太阳产生的黑子很多。然而，由于他宣传日心说，与教会发生冲突，他的天文研究被迫中断，到晚年，目力衰退也使他难以观测。
1826 年，德国的一位药剂师、天文爱好者施瓦贝开始记录太阳黑子数，绘出太阳黑子图。这样，他一直坚持到 80 岁，连续观测黑子达 43 年之久。
他发现，每经过约 11 年太阳活动很激烈，黑子数目增加很多，差不多可以看到四五群黑子，这时便称做“黑子极大”。接着衰弱，到极衰期，太阳几乎没有一个黑子。因此，每经过 11 年，就称做个“太阳黑子周”。遗憾的是，他的研究结果寄给德国的《天文通报》时，编辑部并不在意。在经过两个太阳活动周的观测之后，他于 1851 年发表了他的重要发现。也就在当年，德国著名天文学家洪堡德在他的《宇宙》第三卷中采用了施瓦贝的研究结论。
为了对太阳活动和黑子变化周期排序，国际上规定，从 1755 年开始的那个 11 年称做第一黑子周。1987 年进入第 22 个黑子周。
在每一黑子周的过程中，黑子出现是遵从一定规律的，这是 1861 年德国天文学家施珀雷尔发现的。它告诉我们，每个周期开始，黑子与赤道有段距离，以后向低纬度区发展，每周期开始，黑子与赤道有段距离，以后向低纬度区发展，每个周期终了时，新的黑子又出现在高纬区，而新的周期也就宣告开始了。
20 世纪初，美国天文学家海耳研究黑子的磁性，发现它有极强的磁场。
几年过后，他又发现磁性变弱，乃至消失。这种变化竟与黑子周期相关。最后，他终于发现，黑子磁性变化周期恰好是黑子周期的 2 倍，即 22 年。人们将这个周期称做磁周期或海耳周期，因此，考虑到黑子磁性变化，黑子周期应为海耳周期。
1976 年，美国天文学家埃迪对 11 年的黑子周期提出质疑。为此引起了一场轩然大波。不过，对 11 年周期的质疑并非是首次。许多科学家对黑子记录材料的分析都得到一些不同的结论，如天文学家沃尔夫提出 80 年的长周期，后人又修改为 75～100 年周期，也叫“世纪周期”。我国太阳黑子记录材料极为丰富，我国科学家在分析之后，也得到过 61 年、200 年、275 年、430 年乃至 800 年等各种周期。
众多的黑子周期确实是难于统一的，而黑子周期性并非每个周期都重复上一次的黑子发生过程。特别是关于黑子产生的机制更难统一，这对分析黑子周期性都带来了很大困难。
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