لکه خورشیدی ناحیه‌ای بر روی سطح خورشید (فوتوسفر) میباشد که به وسیله فعالیت های شدید مغناطیسی بوجود می‌اید که مانع از انتقال گرما میشوند، این ناحیه‌ها به علت کاهش درجه حرارت سطح به وجود می‌آیند. آنها می‌توانند بدون کمک تلسکوپ از روی زمین نیز دیده شوند. اگرچه این ناحیه‌ها درجه حرارتی در حدود ۳۰۰۰ - ۴۵۰۰ کلوین دارند، تضاد دمای این ناحیه با مواد پیرامون در حدود ۵۸۰۰ کلوین به آنها اجازه می‌دهد تا به وضوح به عنوان لکه‌های سیاه دیده بشوند، همچون بدنی که از شدت گرما سیاه شده باشد (تقریبا نزدیک فوتوسفر)این تابعی از T (دما) به توان چهارم است. اگر یک لکه خورشیدی از فوتوسفر جدا شود می‌تواند قوس الکتریکی درخشانی را بوجود بیاورد.
لکه خورشیدی، در حین ظاهر شدن از فعالیتهای شدید مغناطیسی، میزبان آثار دیگری مانند تاج‌های خورشیدی و رخدادهای قطع ارتباط نیز هستند. بیشتر شراره‌های خورشیدی و پس‌زنی توده تاج سرچشمه در فعالیتهای مغناطیسی پیرامون منطقه گروه‌های لکه قابل رویت خورشید است. پدیده‌های مشابهی که به طور غیر مستقیم در ستاره‌ها رصد شده‌اند عموما لکه‌های ستاره‌ای نامیده میشوند و در دو نوع روشن و تاریک اندازه گیری شده‌اند.
نحوه ی کشف و مشخصات
قبل از سال ۱۶۱۵ میلادئ اروپاییان عقیده داشتند که خورشید یک کره تابناک وبی لکه باشد.
درآن سال گالیله پیک نجومی خود راچاپ کرد که در آن وجود لکه های تاریک – لکه های خورشیدی در سطح خورشید را گزارش نمود. لکه های خورشیدی پدیده های شید سپهری(سطح مریی خورشید است ) می باشند . که ازاطراف شید سپهرتاریکتر هستند . تاریکترین قسمت یعنی ناحیه مرکزی با دمای ۵۸۰۰۰k تمام سایه را می سازد . لکه های خورشیدی کوچک از روزنه هایی که بزرگتر از سطوح تاریک معمول بین دانه های روشن هستند گسترش می یابند. اگر چه بیشتر روزنه ها و لکه های کوچک خیلی زود تجزیه می شوند اما بعضی از انهابه لکه های واقعی عظیم تبدیل می گردند بزرگترین لکه تاریک دا رای قطر تمام سایه ۳۰۰۰۰km و قطر های ناحیه نیم سایه بیشتر از دو برابر این مقدار است .از این رو گاهی هنگام غروب آفتاب که خورشید رنگ پریده می گردد میتوان با چشم غیر مسلح هم به وجود این لکه ها پی برد .
هر لکه از دو قسمت تشکیل می شود. یک قسمت مرکزی که رنگ آن تیره است ودیگری اطراف لکه که رنگ آن نسبت به مرکز روشنتراست. ظهور هرلکه در سطح خورشید موقتی است وباعلل ایجاد ووسعت عمل ان در یک مدت زمانی بتدریج محو می شود. نحوه از بین رفتن ان به این ترتیب است که روشنی اطراف لکه، به تدریج هسته ان را احاطه کرده وبه مرکز نزدیک میشود وکاملا منطقه تیره رنگ را نابود می نماید .
درمورد لکه های خورشیدی نظرهای گوناگونی ارائه شده است که مهمترین آنها تئوری اورشید دانشمند معروف سوئدی است . بر اساس این نظریه ، قسمتی ازداخل خورشید ، به شکل یک جریان به سمت خارج آن حرکت می کند وپس از رسیدن به سطح ،مانند چتری پراکنده می شود وچون براثراین عمل فشار وحرا رت آن کاسته می شود،کمی فشرده وسرد گشته وبه شکل لکه های تیرهرنگی در سطح خورشید باقی می مانند وبه تدریج از بین می روند .
مهمترین مشخصه لک خورشیدی میدان مغناطیسی آن می باشد .که از حدود 1T/. تا میدانهای قویتر ۴T/.اندازه گیری شده اند وباعث میشوند از انتقال انرژی به شید سپهر از طریق جابجایی ،جلوگیری کند از این روست که لکه خورشیدی سردتر از محیط اطرا فش می باشد. یک لک خورشیدی دار ای قطبش مغناطیسی میباشد که لکه ها رادر دو سوی قطب مغناطیسی جمع میکند اما ممکن است استثنائاتی وجود داشته باشد که ناحیه مغناطیس دوم پراکنده باشد وفقط یک لک خورشیدی دیده شود.
تعداد لکه های خورشیدی متاثر از زمان است و با زمان تغییر میکند و برای بیشترین وکمترین تعدادلکه ها یک چرخه ای به طور متوسط یازده سال را در نظر گرفته اند .
وضع خورشید همیشه مانند ۲۰۰ سال گذشته یکنواخت نبوده است .بین سالهای ۱۶۴۵و۱۷۱۵ هیچ لکه خورشیدی ثبت نشده است .
در خلال حداقل لکه های خورشیدی طوفانهای مغناطیسی و جلوه های شفقی که معمولا در کشورهای اروپای شمالی فراوا نند در طی این دوره تناوب ۷۰ ساله واقعا ناپدید شدند.در سال ۱۷۱۵ که فعالیتهای خورشیدی مجددا ظاهر شدند ،جلوه های شفق در مکانهایی مثل استکهلم وکپنهاگ باعث نگرانی شدند .
بیش از ۵۰ سال روی رابطه بین چرخه ۱۱ ساله لکه خورشیدی و محیط زمین مطا لعه شده است .دوگلاس روی لایه های حلقوی تنه درختان که به صورت ۲۰ تایی تاریخگذاری شده بودند ،یک تغییر چرخه ای در رشد درختان کشف کرد . طی هر دهه یا دو دهه رشد سالانه درختان آهنگی تند وپس آهنگی کند را داشت . در آخر نیمه قرن ۱۷ این تغییر چرخه همیشگی وجود نداشت این دوره تناوب متناظر با حداقل مآندر در دوره لکه خورشیدی است .مطالعات نشان داده است که در ۵۰۰۰ سال گذشته فعالیت خورشیدی مانند حداقل مآندر با دوازده نوسان همراه بوده است .مطالعات اخیر نشان داده اند که اثرات مستقیم دوره لکه خورشیدی در هوای روز اندک است و لیکن تغییرا ت بلند مدت فعالیت خورشیدی ممکن است در اب و هوای زمین اثر بگذارد . حداقل مآندر در اواخر قرن ۱۷ با بدترین سرمای عصر یخبندان کوچک که اروپا را فلج کرد مصادف شد .رابطه بین فعالیت خورشیدی و محیط زمین مساله مشکلی است و اغلب با بحث های گرم همراه است . ولی انقدر مهم است که نمی توان ازآن چشم پوشی کرد.
تغیییرعرض جغرافیایی
توزیع لکه های خورشیدی در عرض جغرافیایی خورشید به طریق به خصوصی در خلال چرخه ۱۱ ساله تعداد لکه خورشیدی تغییرمی کند .لکه های خورشیدی در آغازیک جرخه در عرضهای جغرافیایی بالا (۳۵_+) درجه قرا ر می گیرند . بیشتر لکه ها در نزدیکی عرض ۱۵ _+ درجه در حا لت بیشینه خود و چند لکه در انتهای چرخه خوشه نزدیک ۸۰ _+ درجه واقع می شوند. تعداد کمی از لکه های خورشیدی را حتی می توان در عرض جغرا فیایی بالاتر از ۴۵_+درجه مشاهده کرد . زمان حیا ت یک لک خورشیدی از چند روز (برای لکه های کوچک ) تا چند ماه (برای لکه های بزرگ) طول می کشد . در حقیقت یک لکه خورشیدی در همان عرض جغرافیایی که متولد شده از بین می رود.(مشخصه ای که به ما امکان می دهد تا چرخش خورشیدی را تعیین کنیم )آنچه که اتفاق می افتد این چنین است .همانطور که چرخه پیشرفت می کند ،لکه های جدید حتی در عرض های جغرافیایی پا یین ترظاهر می شوند .اولین لکه های عرض جغرافیایی بالا از یک چرخه حتی قبل ا زآخرین لکه های عرض جغرافیایی پا یین از چرخه قبلی ظاهر می شوند.