Die Chromosphäre ist die zweitäußerste Schicht der Sonnenatmosphäre, die bei einer Sonnenfinsternis nur mit bloßem Auge sichtbar ist. Die Chromosphäre zeichnet sich dadurch aus, dass sie heißer ist als die Photosphäre, die nächste Schicht zur Sonne.
Die Chromosphäre befindet sich zwischen der Photosphäre und der Korona, dem äußersten Teil der Sonnenatmosphäre. Die Chromosphäre ist etwa 1,250 Meilen (2,011 Kilometer) tief. Sein Name, der Farbkugel bedeutet, kommt von der Tatsache, dass es eine rötliche Farbe ist. Dies wird durch eine bestimmte Art von Wasserstoff verursacht.
Trotz dieser Farbe ist es normalerweise unmöglich, die Chromosphäre von der Erde aus ohne spezielle Ausrüstung zu sehen. Die einzige Ausnahme ist während einer totalen Sonnenfinsternis, wenn der Mond direkt zwischen Erde und Sonne steht. An diesem Punkt erscheint die Chromosphäre als eine Reihe roter Flecken um einen durchgehenden schwarzen Kreis.
Die Logik würde nahelegen, dass die Chromosphäre kühler ist als andere Teile der Sonnenatmosphäre, weil sie am weitesten entfernt ist. In Wirklichkeit ist es erheblich heißer und scheint in weiter Entfernung von der Sonne heißer zu werden. Die nächstgelegene Schicht, die Photosphäre, hat eine Temperatur von etwa 7,250 Grad Fahrenheit (4,010 Grad Celsius), während Teile der Chromosphäre fast 36,000 Grad Fahrenheit (19,982 Grad Celsius) haben.
Eine Theorie für diese scheinbare Disparität ist, dass sie Magnetfelder enthält, die von der Photosphäre nach außen projiziert werden. Durch diese Felder fließen elektrische Ströme von der Photosphäre zur Korona. Dieser Prozess kann in den Feldern etwas Energie verlieren, wodurch die höhere Temperatur entsteht. Es wird vermutet, dass die Energie verloren geht, indem Magnetfeldlinien gestört werden und schwingen müssen, um in ihre ursprüngliche Form zurückzukehren.
Wenn die Chromosphäre sichtbar ist, scheint sie zu fließen. Dies liegt daran, dass daraus Gase mit unterschiedlichen Wellenlängen emittiert werden. Während einer Sonnenfinsternis im Jahr 1868 bemerkten Astronomen eine leuchtend gelbe Linie in der Chromosphäre. Zuerst dachten sie, es sei Natrium, aber die Wellenlänge zeigte, dass es sich um ein bisher unbekanntes Element handeln musste. Sie nannten es Helium, nach dem griechischen Namen für die Sonne, Helios. Erst 1895 konnten Wissenschaftler Helium auf der Erde isolieren.
Innerhalb der Chromosphäre findet eine beträchtliche Bewegung von Gasen statt. Am häufigsten sind Spiculae, vertikale Gaswolken, die von der Sonne weg und dann wieder aufsteigen. Ihre Gegenstücke sind Fibrillen, die sich horizontal bewegen und etwa 20 Minuten dauern, doppelt so lang wie Spicula.
Die Chromosphäre kann auch Filamente erzeugen, die aus Plasma bestehen, das kühler ist als die umgebenden Gase und daher besser zu sehen ist. Diese können manchmal zu koronalen Massenauswürfen führen, bei denen Plasma die Sonnenatmosphäre vollständig verlässt. Dies kann das Äquivalent des Wetters eines Planeten im Sonnensystem beeinflussen und kann sogar Auswirkungen auf Raumfahrzeuge und andere Satelliten haben.