Fotosfääri on tähtien näkyvä kerros, joka tulee useimmiten esiin Aurinkoa koskevissa keskusteluissa. Vaikka auringossa voi näyttää olevan kiinteä ulkokerros, aivan kuten maapallolla, se koostuu todellisuudessa äärimmäisen kuumista kaasuista eikä sillä ole kiinteää pintaa. Fotosfääri merkitsee rajaa, jossa valo voi tunkeutua kaasuihin, jolloin se muuttuu vähemmän läpinäkymättömäksi ja siten näkyväksi. Se, mitä ihminen näkee katsoessaan aurinkoa, on fotosfääri.
Ilmakehän tiheys ei ole aina kaikkialla tasainen, mutta se on yleensä noin 248.5-310.6 km (400-500 mailia) paksu. Lämpötila vaihtelee välillä 5,000–6,000 Kelvin-astetta tai noin 8,540–10,340 Fahrenheit-astetta. Se on Auringon ilmakehän alin kerros, joka sijaitsee paljon paksumman kromosfäärin ja valtavan koronan alla. Fotosfäärin alapuolella on Auringon kierto- ja säteilyalueet ja sen alla mahtava ydin.
Kun katsot fotosfäärin kaukaa, se voi näyttää yksinkertaiselta keltaiselta tai oranssilta levyltä, jossa on muutamia tummia täpliä, joita kutsutaan auringonpilkuiksi. Fotosfäärin ulkonäkö on kuitenkin lähellä, ja sitä kutsutaan usein rakeiseksi. Vaikka se ei välttämättä olekaan kaunista katseltavaa, fotosfäärin kupliva rakenne on todiste siitä, miten aurinko toimii: kuplat ja nupit ovat merkkejä konvektioprosessista. Kiertoilma auringossa toimii olennaisesti samalla tavalla kuin kiehuva vesipannu; kuumennetut fotonit nousevat pintaan, kun taas kylmemmät uppoavat, paitsi että kiehuvan veden astiassa kuplivan pinnan sijasta auringon konvektio tuottaa rakeisuuden fotosfäärissä.
Auringonpilkut, tummat täplät, joita usein nähdään auringon kuvissa, ovat ilmakehän laastareita, joissa se on huomattavasti viileämpi, joskus yli 1,000 1340 Kelvin (XNUMX F). Auringonpilkut eivät ole jatkuvia ominaisuuksia, ja niillä on taipumus nousta ja laskea pois muutaman viikon kuluessa. Huolimatta suhteellisen kylmästä lämpötilasta, nämä täplät ovat osoittautuneet poikkeuksellisen voimakkaiksi magneettivoimiksi. Vaikka ne näyttävätkin usein pieniltä, valokehän auringonpilkkuja on usein kymmeniä tuhansia kilometrejä.
Mielenkiintoista on, että fotosfäärin havaitseminen johti maailmankaikkeuden runsaimman alkuaineen, heliumin, löytämiseen. Vaikka englantilainen tiedemies Norman Lockyer ja ranskalainen tähtitieteilijä Pierre Jansen ansaitsevat erilaisia ansioita, molemmat havaitsivat erikoisia keltaisia spektrin viivoja auringon ympärillä, joita ei voitu toistaa tunnetuilla elementeillä. Heliumin vahvistaminen maapallolla tapahtui vasta yli kaksikymmentä vuotta myöhemmin, joten se oli ainoa alkuaine, joka löydettiin maan ulkopuolelta ennen kuin se tunnistettiin maan päällä.