A fotosfera apresenta uma estrutura assaz dinâmica quando a observamos com instrumentos capazes de distinguir detalhes da ordem da centena de km. Tal como se mostra nas imagens ao lado, a fotosfera não é uma superfície lisa, é constituída por uma miríade de pequenos grânulos (pequeno quer dizer centenas de km). Estes grânulos têm vidas relativamente curtas (poucos minutos) pelo que, como se vê na animação da esquerda, a fotosfera parece borbulhar constantemente. Sobre este fundo de grânulos uma mancha solar típica apresenta-se como uma região escura aproximadamente circular (dita umbra), cercada por uma região ligeiramente mais clara (a penumbra) formada for estruturas finas de aspecto filamentar. Algumas manchas solares de pequenas dimensões, ditas poros, não apresentam penumbra.
As duas imagens seguintes mostram, em cima, a grande região activa 9393, e em baixo uma imagem que resulta da medição do campo magnético na fotosfera, um magnetograma. Os campos magnéticos fortes, de polaridades opostas, surgem com tonalidades mais escuras/claras que as regiões circundantes, de campos magnéticos pouco intensos.
As manchas solares apresentam uma característica interessante: são regiões de campos magnéticos fortíssimos que tendem a aparecer aos pares (cada mancha com polaridade magnética oposta à da companheira). Os conjuntos de manchas solares, as regiões activas, são por isso uma espécie de ímans gigantescos.
Dentro de uma mancha solar os campos magnéticos apresentam essencialmente a mesma polaridade e devem naturalmente repelir-se entre si. Seria por isso de esperar que as manchas solares tivessem vidas bastante curtas. Ora, na verdade, isso não acontece, as manchas solares duram muitas semanas. A animação à esquerda mostra a RA9393 enquanto ela atravessa o disco num intervalo de tempo de aproximadamente duas semanas em Março/Abril de 2001. Esta região activa surge algo abruptamente no dia 4 de Março, atinge um tamanho de 240 mil km por volta de 29 de Março , e sobrevive a mais de duas rotações solares.
A relativa longevidade das manchas solares é de facto intrigante, e alguns astrofísicos avançaram com teorias para a explicar. As teorias conseguem explicar a estabilidade das manchas solares admitindo um fluxo de matéria para dentro das manchas. O problema com estas teorias é que as observações na fotosfera mostram a matéria a fluir para fora das manchas solares . Este aparente paradoxo só muito recentemente foi ultrapassado graças a novas observações, usando uma nova técnica chamada tomografia acústica, semelhante aos métodos usados em medicina nas ecografias por ultrassons. Essas novas observações serão discutidas na secção que se segue.
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