ใครที่เคยดูดวงอาทิตย์ผ่านแผ่นกรองแสงจะพบว่าดวงอาทิตย์ที่ดูเหมือนดาวเคราะห์สีขาวนั้น มิได้เกลี้ยงเกลาบริสุทธิ์เสียทีเดียว แต่พื้นผิวประปรายไปด้วยจุดสีดำน้อยใหญ่อยู่ทั่วไป จุดนั้นเรียกว่า จุดมืดดวงอาทิตย์ เป็นบริเวณที่มีสนามแม่เหล็กเข้มข้นกว่าบริเวณอื่นมาก แม้จะดูมีสีคล้ำ แต่ยังมีอุณหภูมิสูงถึง 4,000 องศาเซลเซียส

จำนวนของจุดมืดดวงอาทิตย์บางครั้งมากบางครั้งน้อย การเปลี่ยนแปลงจำนวนมีลักษณะเป็นคาบค่อนข้างสม่ำเสมอคาบละ 11 ปี ช่วงที่จำนวนจุดมืดขึ้นสูงสุดอาจมีมากถึงหลายร้อยจุด ส่วนช่วงต่ำสุดจำนวนจุดมืดลดลงจนแทบไม่เหลือเลย มักเหลือเพียงจุดสองจุดเท่านั้น

ดวงอาทิตย์เพิ่งผ่านช่วงสูงสุดไปเมื่อปี 2543 และกำลังจะเดินทางเข้าสู่ช่วงต่ำสุด หรือเรียกได้ว่าอยู่ในช่วง "ขาลง" จำนวนจุดมืดเฉลี่ยกำลังลดลงเรื่อย ๆ และจะลดต่ำลงจนถึงช่วงต่ำสุดซึ่งคาดว่าจะเกิดขึ้นในปี 2550

แต่เมื่อวันที่ 28 มกราคม 2547 ที่ผ่านมา ผิวหน้าดวงอาทิตย์เกลี้ยงเกลาไม่มีจุดมืดเลยแม้แต่จุดเดียว และเหตุการณ์นั้นก็เกิดขึ้นอีกสองครั้งติด ๆ กันเมื่อวันที่ 11 และ 12 ตุลาคมที่ผ่านมา สิ่งนี้เป็นสัญญาณบอกเหตุว่าบางอย่างกำลังจะเกิดขึ้น ขาลงคราวนี้อาจเร็วกว่าที่เคย

ดวงอาทิตย์ในช่วงสูงสุดไม่เพียงแต่มีจุดมืดเป็นจำนวนมากอย่างเดียว แต่ยังเกิดกัมมันตภาพหลายอย่างมากขึ้นด้วย ทั้งการลุกจ้า เปลวสุริยะ และพายุสุริยะพัดรุนแรง ทำให้เกิดแสงเหนือใต้ (aurora) สวยงาม ช่วงเวลานี้จึงเป็นช่วงเวลาที่นักสังเกตดวงอาทิตย์และนักดูดาวชื่นชอบ แต่ไม่เป็นที่น่าชื่นชมสำหรับผู้ที่เกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีอวกาศ ทั้งนักบินอวกาศ ผู้ใช้บริการสื่อสารระยะไกล และผู้ควบคุมดาวเทียมหรือยานอวกาศ เพราะพายุสุริยะที่รุนแรงอาจทำอันตรายนักบินอวกาศที่อยู่ในอวกาศได้ถึงตาย อีกทั้งยังรบกวนการสื่อสารวิทยุ ทำให้ระบบส่งกำลังไฟฟ้าขัดข้อง และทำให้ดาวเทียมและยานอวกาศเสียหาย เมื่อปลายปีที่แล้วพายุสุริยะหลงฤดูลูกหนึ่งก็ได้ทำลายยานสำรวจดาวอังคารของญี่ปุ่นไป กิจกรรมนอกอวกาศจึงมักต้องเลี่ยงช่วงสูงสุดของดวงอาทิตย์เสมอ

ด้วยเหตุนี้จึงต้องมีการศึกษาลมฟ้าอากาศนอกโลกเพื่อพยากรณ์ว่าช่วงสูงสุดและต่ำสุดของดวงอาทิตย์จะเกิดขึ้นเมื่อใด แม้จะเป็นที่ทราบดีว่าการเปลี่ยนแปลงของกัมมันตภาพบนดวงอาทิตย์มีคาบ 11 ปี แต่ตัวเลขนี้เป็นเพียงค่าเฉลี่ย บางคาบอาจสั้นเพียง 9 ปีและบางคาบอาจยืดยาวไปถึง 14 ปี 

หลังจากที่ เดวิด แฮทาเวย์ และ บอบ วิลสัน จากศูนย์การบินอวกาศมาร์แชลขององค์การนาซาได้ศึกษาวัฏจักรสุริยะมาเป็นจำนวน 8 วัฏจักร ได้พบวิธีพยากรณ์เวลาของช่วงต่ำสุดของดวงอาทิตย์ด้วยการคำนวณที่ง่ายเหลือเชื่อ วิธีการคือ ให้หาวันที่ไม่มีจุดมืดบนดวงอาทิตย์เป็นวันแรกหลังจากพ้นช่วงสูงสุดมาแล้ว แล้วนับต่อไปอีก 34 เดือน ก็จะเป็นช่วงต่ำสุดพอดี

ลองใช้สูตรนี้มาพยากรณ์หาช่วงต่ำสุดดวงอาทิตย์คราวต่อไป ช่วงสูงสุดของดวงอาทิตย์ครั้งล่าสุดเกิดขึ้นเมื่อปลายปี 2543 วันแรกที่ไม่พบจุดมืดดวงอาทิตย์นับจากช่วงนั้นคือวันที่ 28 มกราคม 2547 นับต่อไปอีก 34 เดือน ช่วงต่ำสุดคราวต่อไปก็จะเกิดขึ้นในปลายปี 2549 หากการพยากรณ์นี้ถูกต้อง แสดงว่าช่วงต่ำสุดคราวนี้เกิดขึ้นเร็วกว่าปรกติถึง 1 ปี

แฮทาเวย์ยังกล่าวว่าช่วงสูงสุดที่จะเกิดขึ้นถัดจากนั้นก็อาจจะเกิดเร็วขึ้นด้วย ปรกติขาขึ้นจะเร็วกว่าขาลง ช่วงสูงสุดดวงอาทิตย์จะเกิดขึ้นหลังจากช่วงต่ำสุดราว 4 ปี ตามการพยากรณ์แบบแฮทาเวย์นี้ ช่วงสูงสุดน่าจะเกิดขึ้นในปี 2553

แม้วิธีพยากรณ์ของแฮทาเวย์นี้ยังต้องรอการพิสูจน์ แต่อย่างน้อยผลการพยากรณ์นี้ก็มีประโยชน์สำหรับนักวิทยาศาสตร์ในการวางแผนรับมือกับพายุสุริยะให้แก่ภารกิจอวกาศที่จะเกิดขึ้นอีกหลายภารกิจในทศวรรษหน้า