La fotosfera es la capa exterior de una estrella desde la que se irradia luz. Se extiende hacia la superficie de una estrella hasta que el plasma se vuelve opaco, equivalente a una profundidad óptica de aproximadamente 2 ⁄ 3 , [1] o equivalentemente, una profundidad desde la cual el 50% de la luz escapará sin ser dispersada.
Una fotosfera es la región de un objeto luminoso, normalmente una estrella, que es transparente a fotones de determinadas longitudes de onda .
El término fotosfera se deriva de las raíces griegas antiguas , φῶς, φωτός/ phos , fotos que significan "luz" y σφαῖρα/ sphaira que significa "esfera", en referencia a que es una superficie esférica que se percibe que emite luz. [ cita necesaria ]
Se define que la superficie de una estrella tiene una temperatura dada por la temperatura efectiva en la ley de Stefan-Boltzmann . Las estrellas, excepto las estrellas de neutrones , no tienen superficie sólida o líquida. [nota 1] Por lo tanto, la fotosfera se usa típicamente para describir la superficie visual del Sol o de otra estrella .
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, llamados metales en astronomía, 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%). el más abundante.
La fotosfera del Sol tiene una temperatura 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] y una densidad de aproximadamente 3 × 10−4 kg / m3 ; [8] aumentando con la profundidad hacia el sol. [5] Otras estrellas pueden tener fotosferas más calientes o más frías. La fotosfera del Sol tiene entre 100 y 400 kilómetros de espesor. [9] [10] [11]
En la fotosfera del Sol, los fenómenos más ubicuos son los gránulos : células de plasma de convección cada una de aproximadamente 1.000 km (620 millas) de diámetro con plasma caliente ascendente en el centro y plasma más frío cayendo en los espacios entre ellas, fluyendo a velocidades de 7 km/. s (4,3 millas/s). Cada gránulo tiene una vida útil de sólo unos veinte minutos, lo que da como resultado un patrón de "ebullición" que cambia continuamente. Los gránulos típicos se agrupan en supergránulos de hasta 30.000 km (19.000 millas) de diámetro con una vida útil de hasta 24 horas y velocidades de flujo de aproximadamente 500 m/s (1.600 pies/s), que transportan haces de campos magnéticos hasta los bordes de las células. Otros fenómenos magnéticamente relacionados en la fotosfera del Sol incluyen manchas solares y fáculas solares dispersas entre gránulos. [12] Estas características son demasiado finas para ser observadas directamente en otras estrellas; sin embargo, se han observado manchas solares de forma indirecta, en cuyo caso se las denomina manchas estelares .