为什么说太阳黑子磁周期是22年

太阳黑子的增多和减少，呈现出明显的周期性，平均周期为11.1年，这是尽人皆知的了。

早在1908年，美国天文学家海耳发明了一种观测和测量太阳黑子磁场的方法，并发现黑子普遍具有比较强的磁场。有趣的是，黑子磁场的磁性有着复杂而规律的变化。

黑子往往是成对地出现，一前一后，分别被称为前导黑子和后随黑子；一个黑子群也往往前后各有一个较大的黑子。1908年以后的最初几年内，海耳发现太阳北半球的前导黑子具有S极，后随黑子为N极。1913年是前一个周期终了、下一个周期开始的年份，没有观测到黑子磁场。

1914年恢复观测黑子时，海耳惊讶地发现太阳北半球黑子群的极性有了意想不到的变化，即前导黑子具有N极，后随的为S极。海耳坚持进行观测，很想知道再下一个周期，黑子极性是否还会有变化。果然不出所料，1924年开始在太阳北半球出现的新一轮周期的黑子，其极性分布与1908年观测时的相同。这表明黑子磁场的变化周期是22年，这一规律被后来的观测所证实。

观测事实表明，太阳北半球的前导黑子具有S极时，后随黑子的磁性相反，为N极，而且整个北半球上黑子的磁性都是这样，这种现象在同一个黑子周期内保持不变。在这期间，南半球上的前导黑子具有N极，后随的为S极，南半球的其他成对黑子和黑子群的情况也这样。

在下一个周期内，黑子极性好像根据统一命令似地完全颠倒过来，即：出现在北半球的前导黑子一律是N极，后随黑子都是S极；南半球则相反，前导为S极，后随为N极。再下一个周期中，黑子磁场的极性又恢复到22年前的样子。

海耳等人根据对黑子磁场极性变化的观测结果，于1919年提出太阳黑子活动的完整周期应是11年的2倍，即22年。它常被称为“磁极转换周期”，简称“磁周期”，或叫它“海耳定律”。

海耳定律反映的是黑子磁场变化的奇特性质，它对于我们深入认识太阳和黑子活动的本质，有着重要意义。

为什么一个磁周期包含两个一般所说的黑子周期？海耳定律的物理意义是什么？这些现在都还说不太清楚，有待于作进一步的探讨和研究。