Les taches solaires, plus froides que le reste de la photosphère
La température intérieure du Soleil diminue en passant du noyau à la zone radiative, puis à la zone convective où le plasma devient turbulent.
À la surface du Soleil, appelée la photosphère, la température n’est plus que d'environ 6400 K, ce qui explique la couleur jaune du disque solaire. Régulièrement, des taches apparaissent dans cette photosphère solaire (voir figure). Ces régions apparaissent plus sombres parce qu'elles sont plus froides que le reste de la photosphère, typiquement 4500 K.
Les taches solaires, associées à des champs magnétiques intenses, apparaissent souvent en groupes et par paires de polarités magnétiques opposées.
La période de rotation du Soleil
Le temps de vie des taches solaires est typiquement de quelques semaines, ce qui a permis de mesurer la période de rotation du Soleil, estimée en moyenne à 27,2753 jours.
Mais en réalité, le Soleil ne tourne pas comme un corps solide car sa vitesse varie avec la latitude. La période de rotation est de 25 jours à l'équateur et de 36 jours près des pôles.
Une variation périodique de 11 ans environ
L’apparition des taches est modulée par le cycle solaire: le nombre de taches augmente puis diminue selon une variation périodique de 11 ans environ.
Cette période de 11 ans correspond à la durée moyenne entre deux maximums d’activité et est dû à l’inversion des polarités magnétiques Nord et Sud du Soleil.
Ce n’est donc qu’au bout de 22 ans environ, connu sous le nom de cycle de Hale, que les pôles magnétiques du Soleil reprennent leur configuration initiale. Une très faible activité du Soleil et très peu de taches solaires ont été observées de 1645 à 1715 (minimum de Maunder) et de 1796 à 1820 (minimum de Dalton).