事实上，太阳不只是一个能被人类看到的耀眼表面——光球，在这一表面之上是色球和日冕。下面我们将一一介绍它们每一层的情况。
光球层并不是均匀的，呈现出由各种从相对来说较暗的底色中喷出的光点组成的外观。这些明亮的光点虽被叫作米粒，尺寸却十分庞大，直径从500千米到800千米不等。当我们借助放大倍数极高的天文望远镜进行观测时，会发现它们似乎还是由其他更小的“米粒”组成的(1)。
太阳的中心要比边缘明亮，照片中的明暗对比会更加夸张。这种亮度差异是因为有一层气体覆于光球层之上，这些气体会对来自光球的光线产生吸收作用，当光线穿过的气层特别厚时，吸收作用就越发明显，因此，在到达地球的光线中，来自太阳边缘的光线亮度要比来自球体中心的更弱。
在太阳发光的表面上，还有更加明亮的区域从背景中凸显出来，并蔓延成大量弯弯曲曲的分叉：耀斑(2)。它们在靠近日面边缘的区域尤其明显，因为在边缘这些变暗部分的衬托下，耀斑的亮度会特别突出。这些亮斑可能位于光球层上方，在这种情况下，耀斑的光芒便不会被更上一层的大气吸收过多，因为耀斑所需要透过的太阳大气此时就没有那么厚。
同耀斑一样，作为光球层最突出的太阳活动，黑子(3)通常也是一种变化无常的现象。耀斑和黑子关系密切；通常黑子就诞生于耀斑区域内部(4)。
太阳黑子所呈现出的形状和大小各异，但它们的外观总是一个或几个被大片不太黑的半影所围绕的非常暗的本影。有些半影是丝状的，或呈现为由颗粒排列而成的条纹状，它们似乎朝着本影汇聚；其他黑子的轮廓则毫无规律可循，或者它们会任意组成黑子群。总之，由于丝状的半影或如架在本影上方的桥梁般的光束，黑子的复杂结构最终呈现出神奇的旋涡样貌。
日珥以及太阳黑子群的氢气团旋涡，1915年8月3日、5日、7日和9日摄于威尔逊山天文台。
太阳上的一处巨型斑点的结构；太阳斑的面积与地球的对比。
皮埃尔·让桑在默东天文台拍摄到的太阳上的“米粒”
黑子，尤其是成群的黑子，有时能够长达10万千米或20万千米，甚至更长。只要黑子的长度达到36 000千米，就可以被我们用肉眼看到；而又因为这样的情况高频出现，人们不得不好奇，是否自从发明了望远镜，黑子的存在就众所周知了。
太阳黑子现象容易发生速度极快的大规模变化，它们在太空中只持续几小时甚至更短，最多也就几天或几周的时间。此外，我们会看到它们的位置也变更了（此处的位移不应与太阳自转导致的位移相混淆）。
这些黑子在太阳表面的形成并非偶然，相反，它们出现的区域非常明确。最常见到黑子的纬度介于南北纬5度到35度之间，其中黑子最密集的区域在纬度10度到15度之间；在40度以上的区域，黑子的出现就极为罕见了。
最后，尽管黑子——就单个来看——的生命非常短暂，且形状变幻莫测，完全不再是形成初期的样子，但黑子的演替呈现出明显的周期性，我们将在下文展开论述。
色球是位于光球上方的一层气体，呈玫瑰红色，它是日珥爆发的所在地。日珥的爆发通常非常壮观，它们从太阳表面升腾而起，千姿百态，有时垂直喷射，有时像随意歪扭的羽翎，有时像拱桥或滚滚浓烟。
La Terre：地球 太阳的外观。图上通过夸张的对比突出了太阳作为气态球体的外观特征——中间部分更加明亮。
日珥或太阳耀斑的迅速变化，1929年6月18日摄于威尔逊山天文台。(www.xing528.com)
日珥可分成两大类：如无边无际的云团或滚滚浓烟般铺开的宁静型日珥以及爆发型日珥(5)——其炽热的金属蒸汽通常能抛射至90万千米的高空。日珥现象的变化快得惊人，速度可以超过400千米/秒。在频率和体量方面，日珥和黑子的周期性演替一致，因此所有这些现象似乎都是同一种强烈太阳活动的不同表现形式。
色球以及日珥只有在日全食，即月亮挡住了刺眼的日面时，才能被直接观察到；不过，光谱学的应用使我们在任何时候都能对它们展开研究。
喷射高度为225 000千米的日珥，摄于威尔逊山天文台。
我们试着用简单易懂的方式让读者明白其中的原理。当我们把分光镜的狭缝在太阳的边缘轮廓上来回移动时，就会注意到出现日珥光线的区域，这样的扫描一层一层重建了色球的外延、日珥的形状及其规模。像这样一个由机械装置来实现探测的方法，例如法国的德朗德尔和美国的黑尔同时发明的太阳单色光谱照相技术，使得我们可以自动获得覆盖整个太阳表面的照片，从而为人类带来意义极为重大的发现——人们因此就可以辨认出太阳大气各层的连续分布情况、大气层中水蒸气和气体的分布情况。由此获得的太阳外观与我们单单用眼睛观察到的完全不同。
日冕环绕太阳的厚度达数百万千米，同样地，我们只有在日全食这样极罕见的时刻才能一睹它的风采。虽然日冕覆盖地并不均匀，但它就像一个光环一样环绕在太阳周围，并射出一些或分岔或笔直或弯曲的光束，它们通常能向外延伸极远。尽管围绕着太阳的日冕会朝向各个方向辐射，但这些辐射线更多是朝着赤道的方向延伸的，而不是朝着两极的方向，且通常在两极会出现明显的日冕洞。
通过观察日冕形状周期性的变化可知，它也取决于太阳活动。
日冕的三种外观；从上至下是日冕活动渐弱的三个阶段。
L.德朗德尔于1908年9月18日在默东天文台利用太阳单色光谱照相仪拍摄到的太阳。照片显示了色球层中钙蒸汽的分布情况。
上图为我们眼中看到的太阳的光球层颗粒状表面上散落着的太阳黑子；下图是在色球层上分布的氢气云团。——借助太阳单色光谱照相仪摄于威尔逊山天文台。
(1) 现代天文学界一般称米粒组织，大型的米粒组织（超米粒组织）平均直径可达30 000千米左右，现普遍认为米粒组织是一种太阳大气的对流现象。
(2) 不同于下文所说的耀斑属于光球层的太阳活动，现代天文学测定耀斑是色球层的太阳活动，是太阳大气层最复杂、最激烈的活动现象，耀斑爆发时会产生高能电离辐射、高能粒子爆发等，能引起地球磁暴和无线电短波衰减或传播中断。
(3) 黑子是太阳光球层上的暗斑，是光球层上温度较低的区域，往往成群出现。
(4) 没有确切证据表明太阳黑子诞生于耀斑区域内，原书这样表述可能是因为早期观测时天文学家发现耀斑和黑子群交错分布。
(5) 日珥的分类众多，一般分为两大类，现一般称宁静日珥和活动日珥。
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