Cos'è la fotosfera?
La fotosfera è lo strato visibile di una stella, spesso sollevato nelle discussioni sul Sole. Sebbene il Sole possa sembrare avere un solido strato esterno, proprio come la Terra, in realtà è costituito da gas immensamente caldi e non ha una superficie solida. La fotosfera segna il confine in cui la luce può penetrare nei gas, permettendole di diventare meno opaca e, quindi, visibile. Ciò che una persona vede quando guarda il Sole è la fotosfera.
La densità dello strato atmosferico non è costante in tutti i luoghi in ogni momento, ma tende ad avere uno spessore di 400-500 km (248,5-310,6 miglia). La temperatura varia tra 5.000 e 6.000 gradi Kelvin, o circa 8.540-10.340 gradi Fahrenheit. È lo strato più basso dell'atmosfera del Sole, seduto sotto la cromosfera molto più spessa e l'enorme corona. Sotto la fotosfera si trovano le zone di convezione e radiazione del Sole e, al di sotto, il potente nucleo.
Quando si guarda la fotosfera da lontano, potrebbe sembrare un semplice disco giallo o arancione con alcune macchie scure, note come macchie solari. Da vicino, tuttavia, la fotosfera ha un aspetto strutturato spesso definito granulato. Sebbene non sia necessariamente bello da vedere, la trama gorgogliante della fotosfera è la prova di esattamente come funziona il sole: le bolle e le manopole sono segni del processo di convezione. La convezione sul sole funziona essenzialmente allo stesso modo di una pentola d'acqua bollente; i fotoni riscaldati salgono in superficie mentre quelli più freddi affondano, tranne che invece di una superficie gorgogliante su una pentola di acqua bollente, la convezione del sole produce la granulazione nella fotosfera.
Le macchie solari, le macchie scure spesso viste nelle immagini del sole, sono chiazze dell'atmosfera in cui è notevolmente più fredda, a volte di oltre 1.000 Kelvin (1340 F). Le macchie solari non sono caratteristiche costanti e tendono ad alzarsi e cadere in poche settimane. Nonostante le loro temperature relativamente fredde, questi punti hanno dimostrato di essere forze magnetiche eccezionalmente forti. Anche se spesso sembrano minuscole, le macchie solari nella fotosfera sono spesso decine di migliaia di miglia di diametro.
È interessante notare che l'osservazione della fotosfera ha portato alla scoperta di uno degli elementi più abbondanti nell'universo: l'elio. Sebbene il merito sia attribuito in modo diverso allo scienziato inglese Norman Lockyer e all'astronomo francese Pierre Jansen, entrambi hanno osservato strane linee spettrali gialle attorno al sole che non potevano essere replicate con elementi noti. La conferma dell'elio sulla Terra non avvenne più di venti anni dopo, rendendolo l'unico elemento scoperto extra-terrestre prima di essere identificato sulla Terra.