Fotosfären är det synliga lagret av en stjärna, som oftast tas upp i diskussioner om solen. Även om solen kan tyckas ha ett fast yttre lager, precis som jorden, består den i själva verket av oerhört heta gaser och har ingen fast yta. Fotosfären markerar gränsen där ljus kan penetrera gaserna, vilket gör att det blir mindre ogenomskinligt och därmed synligt. Det en person ser när han tittar på solen är fotosfären.
Atmosfärslagrets täthet är inte konsekvent på alla ställen hela tiden, men tenderar att vara cirka 248.5-310.6 miles (400-500 km) tjocka. Temperaturen varierar mellan 5,000 6,000 och 8,540 10,340 grader Kelvin, eller cirka XNUMX XNUMX-XNUMX XNUMX grader Fahrenheit. Det är det lägsta lagret av solens atmosfär, som sitter under den mycket tjockare kromosfären och den enorma koronan. Under fotosfären ligger solens konvektion och strålningszoner, och under det den mäktiga kärnan.
När man tittar på fotosfären på långt håll kan det se ut som en enkel gul eller orange skiva med några mörka fläckar, så kallade solfläckar. På nära håll har dock fotosfären ett strukturerat utseende som ofta kallas granulerat. Även om det inte nödvändigtvis är vackert att se på, är fotosfärens bubblande struktur ett bevis på exakt hur solen fungerar: bubblorna och knopparna är tecken på konvektionsprocessen. Konvektion på solen fungerar i princip på samma sätt som en kokande kastrull med vatten gör; upphettade fotoner stiger till ytan medan svalare sjunker, förutom i stället för en bubblande yta på en kastrull med kokande vatten, producerar solens konvektion granuleringen i fotosfären.
Solfläckar, de mörka fläckarna som ofta ses på bilder av solen, är fläckar i atmosfären där det är märkbart svalare, ibland med mer än 1,000 1340 Kelvin (XNUMX F). Solfläckar är inte konstanta egenskaper och tenderar att stiga och falla bort inom några veckor. Trots deras jämförelsevis kyliga temperaturer har dessa fläckar visat sig vara exceptionellt starka magnetiska krafter. Även om de ofta ser små ut, är solfläckar i fotosfären ofta tiotusentals mil tvärs över.
Intressant nog ledde observation av fotosfären till upptäckten av ett av de mest förekommande elementen i universum: helium. Även om den engelska vetenskapsmannen Norman Lockyer och den franske astronomen Pierre Jansen på olika sätt beröm, observerade båda märkliga gula spektrallinjer runt solen som inte kunde replikeras med kända element. Bekräftelsen av helium på jorden inträffade inte förrän mer än tjugo år senare, vilket gör det till det enda grundämnet som upptäcktes utomjordiskt innan det identifierades på jorden.