Zonnestormen bereiken hoogtepunt rond totale eclips van 2024

19-05-2021 08:00

Categorie: Wetenschap

Zonnestormen bereiken hoogtepunt rond totale eclips van 2024

Foto: Yasamin Varzideh, Redactie: Benjamin Varzideh

 

Opnamen in deze golflengte werpen licht op de doorschijnende en ijle bovenste atmosfeer van de zon, de corona, die een temperatuur van meer dan 556.000 graden Celsius bereikt. De ruimtesondes bieden wetenschappers een ongekende kans om de stormachtige ster en zijn invloed op onze kosmische omgeving van dichtbij te bestuderen. De cyclussen worden veroorzaakt door het interne magneetveld van de zon en zijn aan de oppervlakte te herkennen aan kenmerkende fenomenen als zonnevlekken en -vlammen. Wetenschappers houden het humeur van de zon nauwlettend in de gaten, omdat uitbarstingen van de ster een verwoestende uitwerking op elektriciteitsnetwerken en communicatiesystemen op aarde kunnen hebben en ook technologieën die van levensbelang zijn voor de moderne beschaving.

Ook kunnen ze schadelijk zijn voor astronauten en ruimtevaartuigen in een baan om de aarde en daarbuiten. Vóór deze missie moesten wetenschappers zich beperken tot het bestuderen van die zijden van de zon die vanaf de aarde zichtbaar zijn. Het onderzoek naar de polen is van groot belang voor ons inzicht in het magneetveld van de ster en daarmee van zijn activiteit gedurende die elfjarige cycli. Voor ruimtefans is het spannendste aan de nieuwe cyclus misschien wel het feit dat het hoogtepunt ervan zal samenvallen met de totale zonsverduistering van 08 april 2024, die in heel Noord-Amerika te zien zal zijn.

Dan zal de maan de zonneschijf blokkeren en zullen mensen die in de baan van zijn kernschaduw wonen een ragfijne en doorschijnende halo rond de donkere maanschijf te zien krijgen (de buitenste atmosfeer of corona van de zon). En omdat deze zonsverduistering in de buurt van het zonnemaximum zal plaatsvinden, zou de aanblik van de halo des te spectaculairder moeten zijn.

Het timen van de terminator
Zonne-experts mogen het dan eens zijn dat dit het begin is van een nieuwe zonnecyclus, maar de meningen zijn verdeeld over de vraag hoe krachtig de nieuwe cyclus zal worden.

Versterken van gezond hondengedrag
Matt Beisner ontmoet de gestresste Monkey en leert zijn gezin hoe gezond hondengedrag te belonen. En dat is ook de situatie waarin we ons volgens Leamon nu bevinden, waarin de tijdspanne tussen de beide terminators kort is en de komende maanden de nieuwe magnetische activiteit van Cyclus 25 te zien zal zijn. “We zijn dicht bij de overgang en dus zullen we een sterke toename in activiteit zien,” zegt Leamon.

Rampen voorspellen
“We zijn niet in staat om de zon tot de orde te roepen, maar als we op tijd worden gewaarschuwd, kunnen we hopelijk de gevolgen van deze uitbarstingen opvangen door op alternatieve stroomnetten over te schakelen,” zegt Gordon Emslie van de Western Kentucky University, voorzitter van het comité voor publieksvoorlichting van de Solar Physics Division, een afdeling van de American Astronomical Society. Daarbij wordt prioriteit gegeven aan fundamenteel onderzoek naar het ontstaan en het traject van CME’s en zijn ook meerdere observatieprogramma’s en satellieten voor het bestuderen van dit fenomeen in het leven geroepen. Onlangs zijn daar dus de twee nieuwe zonnesondes van de NASA en de ESA bijgekomen, waarmee wetenschappers bij het observeren van de binnenkort stormachtige zon een plekje op de eerste rij hebben en hopelijk meer inzicht krijgen in enkele van de grootste raadsels omtrent de zon.

Rond het 'kampvuur'
“Het is een aanduiding voor zeer kleine oprispingen op de zon die van zeer korte duur zijn en zich overal in de zonne-atmosfeer voordoen,” zegt Daniel Müller van de ESA, wetenschappelijk hoofd van de Solar Orbiter-missie. Wanneer de lijnen worden verbroken en opnieuw worden verbonden, geven ze hitte af, waarbij de relatief kleine zonnevlammen ontstaan. Op het oppervlak van de zon is het zo’n 5500 graden Celsius, maar de corona erboven bereikt ziedende temperaturen van zo’n 556.000 graden of hoger. “Hoe kan dat?” Door het kokende zonne-oppervlak op de computer na te bootsen, berekende een team onder leiding van Yajie Chen van de Universiteit van Peking dat de energie die door de kampvuren wordt geproduceerd genoeg lijkt te zijn om de corona zo sterk te verhitten.

“De modellen zijn inmiddels zó verfijnd dat we kunnen beginnen te geloven in wat ze ons laten zien,” zegt Müller. De kampvuren lijken volgens hem grotere versies te zijn van nanoflares, kleine uitbarstingen op de zon die al in 1988 door de natuurkundige Eugene Parker werden aangewezen als de oorzaak voor de superhete corona. Die zijn van oudsher lastig te bestuderen vanwege de extra energie die nodig is om een ruimtevaartuig in zo’n afwijkende baan rond te zon te brengen. Maar over een paar jaar zal de Solar Orbiter zich in precies zo’n baan bevinden en hopelijk baanbrekende gegevens over die regio naar de aarde kunnen zenden.

Voor het eerst zullen ze de zon van zeer dichtbij kunnen observeren terwijl hij uit zijn sluimering ontwaakt. Hopelijk kunnen ze daarbij verbanden leggen tussen de gegevens van de Parker Solar Probe en de lange tentakels van energie die de zon tot aan de aarde uitstrekt.

Spectaculaire eclips
Gedurende bijna vierenhalve minuut zal deze totale zonsverduistering in Noord-Amerika te zien zijn, in een smalle strook die zich van het noorden van Mexico naar Newfoundland uitstrekt. En hij valt precies in de periode waarin onze thuisster zijn zonnemaximum bereikt.

Waarom Nasa een ruimtesonde op pad stuurt om de zon 'aan te raken
‘Eclipsjager’ Guhathakurta volgt het spoor die de kernschaduw van de maan over de aarde trekt al sinds 1991, toen ze voor de kust van Mexico haar eerste totale zonsverduistering aanschouwde (een ervaring die voor haar verrassend en transcendentaal was). Maar wanneer tijdens een totale eclips de zonneschijf door de maan wordt afgedekt, kunnen aardbewoners de corona als een ijle en gloeiende sluier rond de inktzwarte maanschijf zien hangen. Tijdens zonneminima zijn fenomenen als ‘corona-streamers’ alleen in de buurt van de evenaar van de zon te zien en zijn daarnaast misschien een paar kleine zonnevlammen rond de donkere maanschijf te herkennen. Maar tijdens zonnemaxima zal de corona spectaculair zijn.

“We zullen misschien enkele protuberansen of corona-lussen kunnen ontwaren, die na zonnevlammen kunnen optreden. Dit soort streamers, lussen en andere fenomenen zullen pas goed zijn te herkennen als de maan de zonneschijf volledig heeft afgedekt. Gedurende het hele proces waarin de maan nog bezig is om voor de felle zon te schuiven, waarbij hier op aarde schaduwen in de vorm van sikkels op de grond vallen en het langzaam spookachtig donker wordt, moeten kijklustigen zonnefilters gebruiken om hun ogen te beschermen. Maar wanneer de corona in volle glorie achter de maanschijf opduikt en de normaliter onzichtbare krachtlijnen van zijn extreme magneetveld zijn te volgen in de vorm van ijle lussen en streamers, dan werpen ze licht op een raadsel dat misschien in de komende jaren zal worden ontrafeld.