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  雖然光球有吸收譜線,但是色球的譜線主要是發射譜線。特別是,最強的譜線是波長為656.3nm的 "H"線;這是氫原子的電子從"n"=3躍遷至"n"=2的能階所釋放的譜線。波長656.3nm的譜線在光譜中是紅色的部分,這導致色球層的特徵是紅色。  經由分析色球層的光譜,可以發現太陽大氣層的溫度隨色球層這一層的溫度隨著高度的增加而增加。在光球頂端的溫度只有大約4,400K,而在色球層頂端,通常高約2,000公里,溫度已經達到25,000K。因而,我們發現這與光球的溫度隨高度增加而下降是相反的。我們還不清楚是什麼現象導致色球層的溫度會與太陽的內部產生矛盾。然而,它似乎或多或少的可以利用磁重聯來解釋。

  在色球層可以觀察到許多有趣的現象,它們有著非常複雜的動態:
色球或色球層(字義就是有顏色的球)是太陽大氣層主要三層中的第二層,厚度大約2,000公里,位於光球層的上方和過渡區的下方。