De duidelijkste beelden van de atmosfeer van de zon tot nu toe tonen coronale regen en dansend plasma
Nieuwe beelden met de hoogste resolutie ooit gemaakt van het oppervlak van de zon en de corona zullen wetenschappers helpen mysteries te ontrafelen over hoe stormen op de zon ontstaan. Dit zou de voorspelling van ruimteweer kunnen verbeteren en verstoringen van de technologie op aarde kunnen helpen voorkomen.
De afbeeldingen maken deel uit van een recent onderzoek gepubliceerd in Nature Astronomy.
Iedereen die een totale zonsverduistering heeft gezien, heeft de gloeiende halo rond onze ster, de corona, gezien. Deze mantel van extreem heet gas strekt zich miljoenen kilometers de ruimte in uit en is de plek waar hevige uitbarstingen plaatsvinden. Deze uitbarstingen van elektrisch geladen gas kunnen van de zon af blazen en helemaal tot aan de aarde reiken, met gevolgen voor satellieten en elektriciteitsnetten .
Dit verbloemt een van de grote mysteries rond de zon. Wetenschappers hebben nog niet volledig kunnen begrijpen waarom de corona vele malen heter kan zijn dan het oppervlak van de zon zelf. Iets pompt energie in de atmosfeer van de zon. Een probleem is het gebrek aan observaties van de corona aan de basis, waar deze het oppervlak raakt en waar de heftige activiteit ontstaat. De natuur biedt korte glimpen tijdens zonsverduisteringen wanneer de maan het heldere oppervlak van de zon bedekt en de zwakkere corona erdoorheen schijnt, maar continue observaties blijken lastiger.
Telescopen op aarde die het weer op de zon proberen te bestuderen, worden gehinderd door ons eigen weer. Turbulentie in onze atmosfeer vertroebelt beelden, net zoals sterren 's nachts fonkelen.
Nieuwe adaptieve optiek op de 1,6-meter Goode Solar Telescope in Californië heeft het glinsterende effect van onze atmosfeer echter met een factor tien verminderd. Deze verbetering stelt ons in staat om objecten te zien met een resolutie van 63 kilometer, wat dichterbij is dan ooit tevoren. De truc was een flexibele spiegel die 2200 keer per seconde van vorm verandert en zo atmosferische vervorming compenseert en corrigeert.
Dit heeft geresulteerd in de beelden en films met de hoogste resolutie die ooit zijn gemaakt van de grens tussen het oppervlak van de zon en de corona.
De verbluffend mooie beelden onthullen wat lijkt op een pluizig oppervlak op de zon met gigantische lussen van materiaal die opstijgen, schijnbaar dansend en draaiend met het magnetische veld van de zon. Ondertussen vallen koelere coronale regendruppels, die smaller kunnen zijn dan 20 kilometer breed, weer naar beneden. De waarnemingen tonen ook iets wat wetenschappers nog nooit eerder hebben gezien: een plasmastroom die ze een "plasmoïde" noemen, die met een snelheid van 100 kilometer per seconde over het zonneoppervlak beweegt.
Dit is het gebied waar zonnevlammen en coronale massa-ejecties gigantische klonten elektrisch geladen materiaal produceren, vele malen groter dan de aarde. Deze blazen de zon af en raken het magnetische veld van onze planeet. Het resultaat is prachtig noorder- en zuiderlicht, maar ook een schadelijk effect op elektronica in satellieten en stroompieken in elektriciteitsnetten die stroomuitval veroorzaken.
Een dramatisch voorbeeld van dit effect deed zich voor in 1989, toen een coronale massa-ejectie ervoor zorgde dat het elektriciteitsnet van Quebec uitviel en het grootste deel van de provincie negen uur lang in duisternis hulde. Sindsdien zijn de elektriciteitssystemen beter bestand tegen dergelijke gebeurtenissen, maar door de grotere afhankelijkheid van gps-satellieten kunnen navigatiesystemen nog steeds worden onderbroken. Zelfs astronauten in het internationale ruimtestation ISS moeten beschutting zoeken in hun ruimtevaartuig om de schadelijke stralingseffecten van zonnevlammen te vermijden. Toekomstige astronauten op de maan zullen soortgelijke bedreigingen ondervinden van zonnestormen.
Het voorspellen van hevige zonne-uitbarstingen is een uitdaging, omdat het oppervlak van de zon een complexe, gewelddadige plek is die voortdurend verandert. Dit komt deels doordat de evenaar van onze ster sneller draait dan de polen. Dit veroorzaakt turbulentie in de hete gassen en verdraait het krachtige magneetveld in lussen die kunnen knappen, waardoor materiaal de ruimte in wordt geslingerd. De zon doorloopt ook cycli van elf jaar waarin de zonneactiviteit toeneemt en afneemt. We bevinden ons momenteel in een periode van zonnemaximum, dus het is belangrijk om de activiteit ervan in de gaten te houden.
Deze nieuwe corrigerende lenzen, die ook op andere zonnetelescopen kunnen worden gemonteerd, stellen wetenschappers in staat om het mysterie te ontrafelen waarom de corona zo heet is en hoe zonnestoringen ontstaan. Dit zou de voorspelling van ruimteweer kunnen verbeteren, zodat waarschuwingen eerder kunnen worden afgegeven.
Net als bij het weer op aarde kan een nauwkeurige weersvoorspelling op lange termijn van cruciaal belang zijn. Hopelijk betekent dit dat we ruimteweer duidelijker kunnen zien aankomen.
cbc.ca
