意大利科学家伽利略在观测和记录太阳黑子时发现黑子的位置有变化，便得出太阳在自转的结论。
太阳是个大气体球，它不可能像地球一样整个自转，所以太阳表面不同纬度的地方，旋转速度的都不一样。赤道区速度最大，转一圈需要25天。随着纬度的增高，旋转速度也越来越慢。到了纬度80度的地方，转一圈要35天。
太阳结构从内到外依次为
研究发现，太阳内部不同层次的自转周期也不一样。太阳不仅在自转，而且还率领着整个太阳系，以每秒钟250千米的速度绕着银河系的中心急速飞转。我们把这种运动称为“太阳的公转运动”。太阳在绕银河系的中心公转的同时，还以每秒钟20千米的速度向着武仙座方向大踏步地飞奔。
由于太阳系的所有成员都跟随太阳运动，每个成员都带有太阳的运动速度，因此每个成员都感觉不到自己在运动中与太阳相同的那一部分，而只能感觉到自己与太阳之间的相对运动。早在1853年，英国天文爱好者卡林顿通过对太阳黑子几年的系统观测发现，它们总是在太阳的东部边沿开始出现，接着就在太阳圆面上逐渐向西移，最后在西部边沿消失了。这个事实就证明太阳也在自转。太阳从东向西地转，所以它上面的黑子也就跟着从东向西移动。由于黑子在日面上的纬度不同，得出来的太阳自转周期也不尽相同。太阳除了自转运动外，现在还正朝着织女星方向以每秒20千米的速度前进。它还有另外一种运动，就是不停地围绕银河系中心转圈子，速度·是每秒钟300千米，比地球绕它转圈子的速度快10倍。
太阳东升西落图片
太阳自转方向与地球自转方向相同。太阳赤道部分的自转速度最快，自转周期最短，约25日；纬度40°处，约27日；纬度75°处，约33日。日面纬度17°处的太阳自转周期是25.38日，称作太阳自转的恒星周期，也称作太阳自转的平均周期。
如果我们连续许多天观测同一群太阳黑子，就会很容易地发现它每天都在太阳面上移动一点，位置一天比一天更偏西，转到了西面边缘之后就隐没不见了。如果这群黑子的寿命相当长，那么，经过10多天之后，它就会“按期”从日面东边缘出现。除了由黑子位置变化来确定太阳自转周期之外，用光谱方法也可以。太阳自转时，它的东边缘老是朝着我们来，距离在不断减小，光波波长稍有减小，反映在它光谱里的是光谱谱线都向紫的方向移动，即所谓的“紫移”；西边缘在离我们而去，这部分太阳光谱线“红移”。
太阳内部出现罕见的现象,地球将受到黑子影响,迎来短暂冰河期
黑子很少出现在太阳赤道附近和日面纬度40°以上的地方，更不要说更高的纬度了，光谱法就成为科学家测定太阳自转的良好助手。光谱法得出的太阳自转周期是赤道部分约26日，极区约37日。这比从黑子位置移动得出来的太阳自转周期要长一些。
科学家解释认为是黑子有磁场，并通过磁力线与内部联结在一起，内部自转得比表面快些，黑子周期就短些，而光谱得到的结果只代表太阳表面的情况。这类问题的研究可以说现在只是开始，其中的奥妙和真相都还有待研究。
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