Photosphère: Couche de gaz constituant la surface visible d'une étoile

L'étude de cette couche de gaz permet de définir certaines caractéristiques fondamentales d'une étoile, comme la mesure de sa composition chimique, de sa température et de sa gravité de surface, de son champ magnétique, ou encore des champs de vitesse associés à ses pulsations, à son mouvement rotationnel ou à son mouvement global.

Il est possible de définir la surface de base de la photosphère au moyen de considérations optiques. Pour une longueur d'onde donnée, c'est la surface sphérique telle que la profondeur optique mesurée sur une ligne de visée allant de cette surface à un observateur situé loin de l'étoile soit exactement égale à l'unité. Ainsi la surface visible du Soleil est elle définie comme le lieu pour lequel la profondeur optique à 500 nm vaut 1.

Pour le Soleil, la photosphère a une épaisseur de quelques centaines de kilomètres et permet de définir une température dite effective de 5 780 kelvins. La densité moyenne dans la photosphère est environ 3 × 10⁻⁷ g/cm³, à-peu-près 4 000 fois moins que l'air terrestre au niveau de la mer. Elle présente un aspect irrégulier causé par le réseau de granules liées aux mouvements convectifs du gaz et devient parsemée de taches solaires, régions localement plus froides et abritant un champ magnétique intense (de l'ordre de 0,3 teslas) d'autant plus nombreuses que l'on est proche d'un maximum du cycle solaire de 11 ans.

Entre la photosphère et le cœur du Soleil, la température et la pression augmentent lorsque la distance au centre du Soleil diminue. Quand on passe de la photosphère à la chromosphère puis à la couronne, la pression diminue. La température atteint un minimum puis réaugmente. La chromosphère et la photosphère sont complémentaires.

Articles connexes

• Chromosphère
• Neutrinosphère, l'équivalent de la photosphère pour les neutrinos