La fotosfera es la capa exterior de una estrella desde la que se irradia la luz . Se extiende por la superficie de la estrella hasta que el plasma se vuelve opaco, lo que equivale a una profundidad óptica de aproximadamente 2 ⁄ 3 , [1] o, equivalentemente, una profundidad desde la cual el 50% de la luz escapará sin dispersarse.
Una fotosfera es la región de un objeto luminoso, generalmente una estrella, que es transparente a los fotones de ciertas longitudes de onda .
Las estrellas, excepto las estrellas de neutrones , no tienen superficie sólida ni líquida. [nota 1] Por lo tanto, el término fotosfera se utiliza normalmente para describir la superficie visual del Sol o de otra estrella .
El término fotosfera se deriva de las raíces griegas antiguas φῶς, φωτός/ phos , photos que significa "luz" y σφαῖρα/ sphaira que significa "esfera", en referencia a que es una superficie esférica que se percibe que emite luz. [ cita requerida ]
La superficie de una estrella se define como una temperatura que viene dada por la temperatura efectiva en la ley de Stefan-Boltzmann . Varias estrellas tienen fotosferas de distintas temperaturas.
El Sol está compuesto principalmente por los elementos químicos hidrógeno y helio ; representan el 74,9% y el 23,8%, respectivamente, de la masa del Sol en la fotosfera. Todos los elementos más pesados, coloquialmente llamados metales en astronomía estelar , representan menos del 2% de la masa, siendo el oxígeno (aproximadamente el 1% de la masa del Sol), el carbono (0,3%), el neón (0,2%) y el hierro (0,2%) los más abundantes.
La fotosfera del Sol tiene una temperatura de entre 4.400 y 6.600 K (4.130 y 6.330 °C) (con una temperatura efectiva de 5.772 K (5.499 °C)) [6] [7], lo que significa que los ojos humanos la perciben como una superficie abrumadoramente brillante y, con un filtro de densidad neutra suficientemente fuerte, como una superficie gris sin tonalidad. Tiene una densidad de aproximadamente 3 × 10−4 kg / m 3 ; [8] aumentando con la profundidad. [5] La fotosfera del Sol tiene un espesor de entre 100 y 400 kilómetros. [9] [10] [11]
En la fotosfera del Sol, el fenómeno más omnipresente son los gránulos , células de convección de plasma de aproximadamente 1.000 km (620 mi) de diámetro, con plasma caliente ascendente en el centro y plasma más frío cayendo en los espacios entre ellos, fluyendo a velocidades de 7 km/s (4,3 mi/s). Cada gránulo tiene una vida útil de solo unos veinte minutos, lo que da como resultado un patrón de "ebullición" que cambia continuamente. Agrupando los gránulos típicos están los supergránulos de hasta 30.000 km (19.000 mi) de diámetro con una vida útil de hasta 24 horas y velocidades de flujo de unos 500 m/s (1.600 pies/s), que llevan haces de campos magnéticos a los bordes de las células. Otros fenómenos relacionados con el magnetismo en la fotosfera del Sol incluyen las manchas solares y las fáculas solares dispersas entre los gránulos. [12] Estas características son demasiado finas para ser observadas directamente en otras estrellas; Sin embargo, las manchas solares se han observado indirectamente, en cuyo caso se denominan manchas estelares .