居住在南北极圈的人，常能看到极光。这种绚丽的光彩，静静地映在极地的冰雪之上，让人眼花缭乱。极光是如何形成的？
在极地的夜晚，极光经常寂静的闪耀，偶尔加强的时候，在有人居住的地区也看得见。这种强烈的极地光暴，像彩色缤纷的回卷光带，有时还会发出怪异的嘶嘶声和噼啪声，通常在太阳表面有大耀斑爆发后一日之内发生。耀斑则多半在太阳黑子特别活跃的时期出现。太阳黑子的活动似乎每11年一个周期（最近一次巅峰活动时期发生于2002年）。科学家相信，极光的形成很像电视屏幕上图像的形成。要电视显出图像，需用电磁把电子束聚集在荧光屏上。地球磁场的作用相同，把来自太阳的电子和其他粒子，聚焦在地球磁极上方的天空“屏幕”上。在南北两极，地球的磁场形如漏斗，尖端低垂向地球。太阳粒子在两极上方的磁力漏斗中旋转降向地球时，会撞击并激发高层大气的原子，受激原子就发出闪耀而怪异的极光。目前已知氧原子会发出红光和绿光；氮原子会发出紫光、蓝光或红光；太阳粒子本身则会发出微弱的黄光和红光。不寻常的极地光暴为什么总是在耀斑爆发后发生呢？因为耀斑会放出高速的粒子浓云，使太阳风的强度增加。
通过一般光学望远镜观测太阳，观测到的是光球层（太阳大气层的最里层）的活动。在光球上经常可以看到许多黑色斑点，叫太阳黑子。太阳黑子在日面上的大小、多少、位置和形态等，每日都不一样。太阳黑子是光球层物质剧烈运动形成的局部强磁场区域，是光球层活动的重要标志。长期观测太阳黑子就会发现，有的年份黑子多，有的年份黑子少，有时甚至几天，几十天日面上都没有黑子。天文学家们早已注意到，太阳黑子从最多（或最少）的年份到下一次最多（或最少）的年份，大约相隔11年。也就是说，太阳黑子有平均11的活动周期，这也是整个太阳的活动周期。天文学家把太阳黑了最多的年份称为“太阳活动峰年”，把太阳黑子最少的年份称为“太阳活动宁静年”。