Krachtigste zonnetelescoop ooit onthult 'motor' achter gewelddadige zonnestormen

In dit artikel:

Astronomen van het Amerikaanse National Solar Observatory hebben voor het eerst de vorming van kleine magnetische draaikolken op het zonneoppervlak rechtstreeks waargenomen. Hun onderzoek verscheen woensdag in het tijdschrift Nature.

Met de Inouye Solar Telescope op de Hawaiiaanse vulkaan Haleakalā maakten de wetenschappers een reeks zeer gedetailleerde opnamen van convectiecellen: gebieden waar hete materie opstijgt, zich verspreidt, afkoelt en weer naar beneden zakt. Door de beelden als timelapse te bekijken en te combineren met computersimulaties, konden ze de dynamiek in de dunne zichtbare atmosfeer van de zon analyseren.

De draaikolken ontstaan aan de randen van die convectiecellen. Daar bewegen plasmastromen met verschillende snelheden langs elkaar terwijl magnetische velden uit elkaar vallen. Dat veroorzaakt de zogenoemde Kelvin-Helmholtz-instabiliteit (KHI), een proces dat theoretisch al langer was voorspeld maar nog niet eerder op deze manier was gezien. De resulterende spiraalvormige wervelingen slaan energie op, voeren die door de zonneatmosfeer en geven haar weer vrij. Ze kunnen zo bijdragen aan de vorming van zonnevlekken, zonnevlammen en coronale massa-ejecties: enorme uitbarstingen van geladen deeltjes.

Volgens hoofdauteur David Kuridze helpen de waarnemingen niet alleen de oorsprong van de wervelingen te verklaren, maar ook hun aandrijfmechanisme. De onderzoekers denken bovendien dat deze kleine, voortdurend optredende processen kunnen bijdragen aan de uitzonderlijk hoge temperatuur van de corona, de buitenste atmosfeer van de zon.

De ontdekking kan uiteindelijk bijdragen aan betere voorspellingen van zonnestormen. De zon produceert voortdurend kleine nanovlammen en die microgebeurtenissen kunnen de magnetische structuur beïnvloeden waaruit veel grotere uitbarstingen ontstaan. Zulke uitbarstingen kunnen op aarde satellieten, elektriciteitsnetten en communicatiesystemen verstoren. Wanneer dat precies gebeurt, kunnen wetenschappers nog niet voorspellen. Daarvoor moeten ze eerst de kleinschalige processen begrijpen die de zonneactiviteit aandrijven.