Wat is de fotosfeer?
De fotosfeer is de zichtbare laag van een ster, meestal ter sprake gebracht in discussies over de zon. Hoewel de zon een stevige buitenlaag lijkt te hebben, net als de aarde, bestaat deze in werkelijkheid uit immens hete gassen en heeft geen solide oppervlak. De fotosfeer markeert de grens waar licht de gassen kan binnendringen, waardoor deze minder ondoorzichtig en dus zichtbaar wordt. Wat een persoon ziet als hij naar de zon kijkt, is de fotosfeer.
De dichtheid van de atmosferische laag is niet altijd en overal consistent, maar is meestal ongeveer 248,5-310,6 mijl (400-500 km) dik. De temperatuur varieert tussen 5.000 en 6.000 graden Kelvin, of ongeveer 8.540-10.340 graden Fahrenheit. Het is de laagste laag van de atmosfeer van de zon, zittend onder de veel dikkere chromosfeer en de enorme corona. Onder de fotosfeer liggen de convectie- en stralingszones van de zon, en daaronder de machtige kern.
Als je van ver weg naar de fotosfeer kijkt, kan het een eenvoudige gele of oranje schijf lijken met een paar donkere vlekken, ook wel zonnevlekken genoemd. Van dichtbij heeft de fotosfeer echter een gestructureerde uitstraling die vaak wordt aangeduid als gegranuleerd. Hoewel het niet per se mooi is om naar te kijken, is de borrelende textuur van de fotosfeer het bewijs van precies hoe de zon werkt: de bubbels en knoppen zijn tekenen van het convectieproces. Convectie op de zon werkt in wezen op dezelfde manier als een kokende pot met water; verwarmde fotonen komen naar de oppervlakte terwijl koelere fotonen zinken, behalve dat in plaats van een borrelend oppervlak op een pot kokend water, de convectie van de zon de granulatie in de fotosfeer produceert.
Zonnevlekken, de donkere vlekken vaak gezien op foto's van de zon, zijn plekken in de atmosfeer waar het merkbaar koeler is, soms met meer dan 1.000 Kelvin (1340 F). Zonnevlekken zijn geen constante functies en hebben de neiging om binnen een paar weken op te komen en weg te vallen. Ondanks hun relatief koele temperaturen is aangetoond dat deze vlekken uitzonderlijk sterke magnetische krachten zijn. Hoewel ze er vaak klein uitzien, zijn zonnevlekken in de fotosfeer vaak tienduizenden kilometers breed.
Interessant genoeg leidde het observeren van de fotosfeer tot de ontdekking van een van de meest voorkomende elementen in het universum: helium. Hoewel de Engelse wetenschapper Norman Lockyer en de Franse astronoom Pierre Jansen op verschillende manieren worden onderscheiden, hebben beide merkwaardige gele spectrale lijnen rond de zon waargenomen die niet konden worden gerepliceerd met bekende elementen. De bevestiging van helium op aarde vond pas meer dan twintig jaar later plaats, waardoor het het enige element werd dat buitenaards werd ontdekt voordat het op aarde werd geïdentificeerd.