Je leest:

Zonnevlammen ruimen magneetveld

Zonnevlammen ruimen magneetveld

Auteur: | 21 november 2003

Dr. Nat Gopalswamy van NASA’s Goddard Space Flight Centre zegt te weten waar zonnevlammen voor zijn: ze ruimen het oude magneetveld van de zon uit de weg zodat een nieuw veld zich kan vormen. Gopalswamy’s ideeën zijn gebaseerd op metingen met SOHO, het ruimtevaartuig van NASA en ESA dat continu metingen aan de zon doet.

De zon maakt in een cyclus van elf jaar lang telkens perioden van activiteit en rust door.. In een zonne-maximum zit onze ster onder de zonnevlekken en braakt ze met grote regelmaat zonnevlammen uit. In het minimum van de cyclus doet de zon het juist rustig aan. De atmosfeer van de zon is niet het enige deel dat veranderingen doormaakt.

Ook het magneetveld van de zon is tijdens de cyclus in beweging: het klapt van de ene oriëntatie naar de andere. Gopalswamy denkt dat de hevige uitbarstingen in het zonne-maximum het oude magneetveld wegstropen en zo plaats maken voor het nieuwe veld.

In deze reeks afbeeldingen in het UV-licht is het afstropen van het magnetische veld goed te zien. De witte structuren zijn plasma, dat gevangen is in het magnetische veld van de zon. In de linkerafbeelding is een streamer, een in elkaar gedraaide magnetische veldlijn te zien aan het plasma dat aan de veldlijn hangt. In de middenste afbeelding heeft een uitbarsting plaatsgevonden, die het plasma van de zon wegslingert. De magnetische veldlijn moet mee: het plasma zit er nog steeds aan vast. In de rechterafbeelding is te zien dat het magneetveld van de zon door de uitbarsting is schoongeveegd: geen opgehoopt plasma in een uitstulpende veldlijn meer. bron: ESA / NASA Klik op de afbeelding voor een grotere versie.

Magneetveld gevangen

Plasma’s zijn maar rare stoffen: gassen waarin atoomkernen en elektronen helemaal vrij van elkaar kunnen bewegen. Die vrijheid van beweging zorgt er gek genoeg voor dat plasma’s zich makkelijk op laten sluiten. Een magneetveld in een plasma raakt ‘ingevroren’ in het geïoniseerde gas. Als een veldlijn zich kromt, buigt het gas mee en als het gas ergens naartoe beweegt, neemt het ’t magneetveld met zich mee.

Die eigenschap wordt bijvoorbeeld in kernfusie-reactoren gebruikt om het gloeiendhete plasma magnetisch op te sluiten, maar in de zon gebeurt volgens Gopalswamy’s onderzoeksteam het omgekeerde. Daar werpen krachtige explosies ladingen zonne-plasma de ruimte in. Dat plasma neemt zijn magneetveld met zich mee, en maakt zo ruimte voor een nieuw magneetveld, met de noord- en zuidpool omgewisseld.

De zon is net een slang die zijn huid afwerpt, zegt Gopalswamy. “In dit geval een magnetische huid.Het is een langdurig en erg geweldadig proces: er zijn duizenden uitbarstingen en miljoenen tonnen plasma van de polen van de zon voor nodig voor het oude veld is weggeveegd.”

Patroon

Gopalswamy en zijn team hadden acht jaar waarnemingen van SOHO tot hun beschikking. Hun analyse van de meest uiteenlopende uitbarstingen vormt volgens Gopalswamy’s collega dr. Joseph Gurman een flinke stap voorwaarts in het voorspellen van de activiteit van de zon.

Het patroon ziet er nu zo uit: tijdens de elf-jarige cyclus is er eerst een groeiend aantal uitbarstingen van zonnevlammen. Die komen grotendeels uit zonnevlekken rond de evenaar van de zon. Later daalt het aantal zonnevlammen in die regio en zijn er juist meer uitbarstingen aan de polen. Die verwijderen de resten magnetisch veld die door de eerdere uitbarstingen zijn achtergelaten en maken ruimte voor het nieuwe, omgeklapte veld.

Animatie van de zonnevlam van 4 november, waargenomen door de SOHO-satelliet van ESA en NASA. Hoe helderder een stukje zon, hoe warmer. De lussen die uit het zonneoppervlak omhoog komen worden omringd door gloeiend heet plasma. Doordat verschillende magnetische velden in de zon tegen elkaar duwen, komt er een hoop druk op de veldlijnen te staan. Die kan explosief vrijkomen, waarbij superhete geladen materie de ruimte in wordt geslingerd. bron: SOHO/ESA/NASA

Ongewoon actief

Vorige maand spuwde de zon aan de lopende band zonnevlammen en CME’s ( Coronal Mass Ejections, grote hoeveelheen geladen materiaal uit de zonne-atmosfeer) de ruimte in. Op aarde was daardoor op lage breedtegraden nog noorderlicht zichtbaar. Maar satellieten hadden juist last van de massa’s geladen deeltjes. Die storen namelijk de elektronica aan boord en kunnen voor allerlei problemen zorgen. Gopalswamy’s onderzoek is een stap naar het kunnen voorspellen van zonnevlammen en dus het beschermen van kwetsbare apparatuur.

Zie ook:

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 21 november 2003

NEMO Kennislink Agenda

NEMO Kennislink vertoont op deze plaats normaal gesproken wetenschappelijke activiteiten uit heel Nederland. Door de maatregelen tegen het nieuwe coronavirus zal daarvan een groot gedeelte worden afgelast. Omdat we geen achterhaalde informatie willen verspreiden, laten we voorlopig geen activiteiten zien.
NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.