لکه ها ی خورشیدی ، مناطق تیره رنگی بر روی فام سپهر هستند ، که دمایشان از دمای مناطق اطرافشان کمتر است . میدان مغناطیسی در این مناطق بسیار قوی است و مانع از جریان همرفت مواد از زیر سطح ستاره و موجب سردتر شدن لکه ها می شود . دمای لکه ها ی خورشیدی بین 4000 تا 4500 کلوین و دمای سطح خورشید ، 5700 کلوین است . به همین دلیل آنها تیره تر از سطح خورشید به نظر می رسند .
لکه ها یا کلف های خورشیدی در سال 1610 میلادی توسط گالیله کشف شدند ، آنها در واقع نواحی بر سطح مرئی خورشید هستند ، مرکب از گازهایی سردتر از گازهای پیرامونشان .
بیشتر لکه ها از دو قسمت تشکیل شده اند ، که از لحاظ تیرگی با هم خیلی تفاوت دارند . قسمت داخلی که آن را سایه ( umbra ) می نامند ، تیره تر است و آن را ناحیه ی نیمه تاریکی به نام نیم سایه ( penumbra) در بر می گیرد که قطر آن در حدود 5/2 برابر قطر سایه است و حدود %80 از مساحت لکه را به خود اختصاص می دهد .
به نظر می رسد قسمت نیم سایه از یک سری رشته های تاریک و روشن که به صورت شعاع هایی از بخش سایه شروع و به لبه های لکه ختم می شود ، تشکیل می شود .
تاثیر اختلاف دما ، میان سطح خورشید و بخش های مختلف لکه ، موجب می شود تا درخشندگی بخش سایه ، در حدود %70 درخشندگی سطح خورشید را داشته باشد .
لکه ها ی خورشیدی ، در اندازه های گوناگون و اغلب به صورت دسته جمعی ، ظاهر می شوند . بزرگی آنها از 3000 کیلومتر تا 30000 کیلومتر متغیر است ، گاه پهنه ای به بزرگی 10 کیلومتر مربع را به خود اختصاص می دهند و گاه گروهی از لکه ها ی خورشیدی که در محلی جمع شده اند ، پهنه ای به درازای بیش از 10000 کیلومتر را اشغال می کنند . بزرگترین لکه ی شناخته شده ، که در فروردین 1326 ( آوریل 1947) دیده شد ، مساحتی بیش از 30 برابر سطح زمین داشت . ولی اغلب تعداد این لکه های غول پیکر بسیار کم است .
بیش از %50 لکه ها ی خورشیدی ، عمری کمتر از 4 روز دارند . اما گهگاه لکه هایی دیده می شوند که بیش از 100 روز دوام می آورند .
هرلکه در مرحله ی اول به صورت یک منفذ کوچک دیده می شود که تقریباً 2000 کیلومتر قطر آن است . این منفذ ها بزرگتر شده و به سرعت به لکه هایی تبدیل می شوند که معمولاً در ظرف 1 روز از بین می روند . ولی لکه های بزرگی که گاه مساحتی چند برابر زمین دارند ، عمر زیادی دارند .
هر لکه مرکز یک میدان مغناطیسی است و شدت این میدان با اندازه ی لکه تغییر می کند . قطبیت برخی لکه ها ، شمال گرا ( یا مثبت ) و لکه های دیگر قطبیت مخالف دارند .
نخستین قرینه بر قریب الوقوع بودن تشکیل یک لکه در یک ناحیه ی خاص ، این است که شدت میدان مغناطیسی در آن ناحیه ، چند هزار بار افزایش می یابد . همچنین با بزرگتر شدن لکه ، بر شدت میدان مغناطیسی آن افزوده می شود . این میدان چندین روز و یا هفته ها و ماه ها پس از محو شدن لکه بر جای می ماند .
تا آنجا که می دانیم لکه ی خورشیدی به گردابی می ماند که حرکت آن در نیمکره ی شمالی خورشید ، بر خلاف جهت عقربه های ساعت و در نیمکره ی جنوبی در جهت عقربه های ساعت است .
در قاعده ی گرداب ، گاز به بیرون جریان دارد و در سطوح بالایی به داخل می ریزد . ارتفاع این گرداب ممکن است 150 کیلومتر باشد و به احتمال زیاد ، آثار مغناطیسی نیروی محرک اصلی گازها هستند .
لکه های خورشیدی
علت سردی لکه ها
بعضی از دانشمندان بر این باورند که میدان مغناطیسی بسیار عظیم لکه ، به آن امکان می دهد که با وجود در محاصره بودن آن با پلاسمای داغ متلاطم ، دست نخورده باقی بماند . میدان مغناطیسی بزرگ لکه در قسمت سایه ، سبب می شود که گرمایی که بر اثر همرفت از لایه های درونی خورشید ، به لایه های سطحی منتقل می شود ، به گاز های گرفتار شده در لکه منتقل نشود و این منطقه ، خنک تر از گازهای همسایه ی خود بماند .
نظریه ی دیگری در این زمینه می گوید که میدان مغناطیسی قوی قسمت سایه ، موجب افزایش جریان های گداخته ای می شود که 75 تا 80 درصد آن، به امواج هیدرو مغناطیسی دگرگون شده و به جای گداختن نور سپهر از آن عبور کرده و دمای جوّ بالای آن را فزونی بخشیده است .
علت تاریکی این لکه ها نیز ، چیزی جز تضاد درخشندگی میان لکه و سطح خورشید نیست . در حالی که میزان درخشندگی لکه ای به اندازه ی قطر زمین ، حداقل 50 بار از روشنایی کره ی ماه در حالت بدر بیشتر است .