Lorsqu’on parle de la « surface » du Soleil, on simplifie une réalité beaucoup plus complexe. Contrairement à la Terre, le Soleil ne possède pas de sol solide sur lequel on pourrait se poser. Il est constitué principalement de plasma, une matière extrêmement chaude dans laquelle les atomes ont perdu une partie de leurs électrons.
La couche visible dans un télescope équipé d’un filtre solaire en lumière blanche s’appelle la photosphère. Son nom signifie « sphère de lumière ». C’est de cette région, épaisse de quelques centaines de kilomètres, que provient la majeure partie de la lumière solaire visible. Sa température moyenne approche 5 500 °C. On peut y observer la granulation, les taches solaires et les facules, des zones temporairement plus lumineuses.
Au-dessus se trouve la chromosphère, dont le nom signifie « sphère colorée ». Cette couche est habituellement masquée par l’intense lumière de la photosphère. Un télescope H-alpha permet cependant de l’isoler en ne laissant passer qu’une portion extrêmement étroite de la lumière rouge émise par l’hydrogène.
La chromosphère devient alors un paysage spectaculaire. Des filaments sombres traversent le disque, des plages brillantes signalent les régions actives et d’immenses protubérances se dressent au-dessus du bord. Une multitude de structures fines permet même de deviner l’organisation du champ magnétique solaire.
Plus loin s’étend la couronne, l’atmosphère externe du Soleil. Elle peut atteindre plusieurs millions de degrés et se prolonger sur des millions de kilomètres. Elle est particulièrement visible pendant une éclipse solaire totale ou à l’aide d’instruments spécialisés appelés coronographes.
Un télescope H-alpha n’observe donc pas directement la couronne. Il montre principalement la chromosphère, située entre la photosphère et la couronne. Cette couche de transition est l’une des régions les plus dynamiques du Soleil. En quelques minutes seulement, certaines de ses structures peuvent se déplacer, s’intensifier ou disparaître.