Почему солнечные пятна темные?

Температура видимой поверхности Солнца составляет около 6000 К (~5700°С).

В солнечных пятнах температура снижается на 1000–1500° и составляет около 4500°. Из-за этого яркость пятен в три и более раз ниже яркости остальной поверхности. Они все равно светят очень ярко, но "проигрывают" на фоне остальной части солнечного диска.

Все названные цифры являются приблизительными, поскольку Солнце — это газовый шар, и у него нет четкой поверхности. Температура излучающего вещества зависит от глубины, с которой приходит к нам излучение. Когда говорят, что температура поверхности Солнца составляет 6000 К, обычно имеют в виду одно из двух:

• температуру на той глубине, где непрозрачность солнечного вещества достигает 1 (то есть, видимый свет, выходя с этой глубины, испытывает поглощение в e ≈ 2,71 раз);
• температуру абсолютно черного тела, спектр которого ближе всего к спектру излучения Солнца.

Неоднозначность температуры солнечной поверхности хорошо иллюстрирует солнечная корона, крайне разреженное вещество которой разогрето примерно до 1–3 миллионов градусов.

С погружением в глубину температура растет и в центре Солнца достигает 14 млн градусов при плотности вещества около 100 г/см³. При такой высокой плотности (в 4 раза выше, чем у самого плотного металла) вещество остается газом, и в нем идут термоядерные реакции, питающие энергией светило. 

Дополнительно от Генона:

• Чему равна звездная величина Солнца? 
• Каково расстояние от Земли до Солнца? 
• Почему на Солнце пятна?
• Как менялась глобальная температура Земли в XX веке?