人类对太阳的观测可以追溯到公元前2000年，在中国古代的典籍《尚书》中记载了发生在夏代的一次日食。中国古代汉字中用⊙代表太阳，表明中国很早以前就已看到了太阳黑子。《汉书·五行志》中记载了人类最早的黑子记录：“日出黄，有黑气大如钱，居日中央。”公元前400年，希腊人曾经看到过太阳黑子，但在欧洲被遗忘，直到1605年伽利略通过望远镜重新发现了它。
    1239年，俄罗斯的编年史中曾提到过日珥，称其为“火舌”，1842年在一次日食中重新发现了日珥。1843年，Schwabe发现了太阳活动的11年周期，1851年在一次日食中拍摄到了第一张日冕的照片。1859年人们发现了太阳耀斑。　　
    英国物理学家牛顿使用三棱镜将太阳光分解为光谱，发现太阳光是由七种颜色的光混合而成的。英国天文学家威廉·赫歇尔在太阳光中发现了红外线。1824年，夫琅禾费发现了太阳光谱中的谱线，1868年又在太阳光谱中发现了一种新的元素，取名为氦（helium，意为太阳神），次年又发现了新的谱线，认为是另外一种元素，定名为coronium，后证明这只是普通元素的高电离态谱线。
    1908年，美国天文学家海耳发现黑子具有很强的磁场。1930年发明了日冕仪，使得随时观测日冕成为可能。1938年，汉斯·贝特提出了恒星内部质子-质子链反应和碳氮氧循环两种核反应过程，阐明了太阳的能源机制。　　
    20世纪70年代以来，空间天文的迅速发展大大促进了太阳的研究。1971年，OSO-7卫星观测到了日冕物质抛射，1975年Deubner奠定了日震学的基础。美国的天空实验室搭载的X射线望远镜观测了太阳的X射线辐射。1980年代SMM卫星首次在硬X射线波段对耀斑进行了成像。1990年，美国发射了尤里西斯号探测器观测太阳的极区。其他太阳观测卫星还有美国1995年发射的SOHO卫星、1998年发射的TRACE卫星、2002年发射的RHESSI卫星、2006年发射的STEREO卫星，日本1991年发射的阳光卫星（Solar-A）、2006年发射的日出卫星（Solar-B）等。
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