NASA’s ruimtesonde is weer eens dichter bij de zon gekomen dan elk ander vaartuig ooit is geweest. En dat levert interessante informatie op.
Een reisje naar de zon maken we allemaal graag, maar niet letterlijk. Wanneer we te dicht bij de lichtbron komen, verschroeien namelijk niet alleen onze wenkbrauwen. Een bemande missie naar de zon zit er dan ook niet in. Daarom stuurde de NASA vorig jaar augustus zijn Parker Solar Probe eropaf. Die vestigt met elke centimeter dat hij de zon nadert een nieuw record, want nog nooit kwam een ruimtescheepje zo dichtbij. Nu zijn de eerste gegevens, die de sonde heeft verzameld, gepubliceerd in vier wetenschappelijke artikelen in vakblad Nature. Wij sommen ze kort voor je op.
Lees ook:
Bevinding: bron ontdekt van trage zonnewinden
De zon staat bekend om het uitbraken van een stroom van geladen deeltjes. Deze zogeheten zonnewind kan grofweg in twee categorieën worden verdeeld: een snelle zonnewind van zo’n 700 kilometer per seconde (en afkomstig van gigantische coronale gaten in het poolgebied van de zon) en een trage van nog geen 500 km/s.
Van die trage storm was de oorsprong niet bekend, maar dankzij de Parker-sonde weten we nu dat de wind kan worden teruggevoerd naar kleine coronale gaten die zich rondom de zon z’n evenaar bevinden. Deze coronale gaten zijn koeler en minder compact dan de rest van de corona (de hete atmosfeer rondom de zon) en fungeren als kanalen voor de geladen deeltjes om weg te stromen.
Bevinding: magnetische veldlijnen keren 180 graden
Ook ontdekten de onderzoekers – van o.a. de NASA, de University of California, Berkeley en de University of Michigan – dat het magnetische veld van de zon soms 180 graden omklapt. Deze zogeheten switchbacks kunnen enkele seconden tot een paar minuten duren en tijdens dit proces komt een hoop energie vrij. Waardoor ze precies worden veroorzaakt, is nog niet duidelijk, maar de metingen van Parker hebben wetenschappers in staat gesteld de lijst met mogelijke bronnen tot een minimum te beperken.
Bevinding: zonnewind is turbulent
Sterrenkundigen hebben zich ook lange tijd afgevraagd of de zonnewind in de vorm van een continue stroom wordt uitgebraakt door de zon of dat dit met stoten gebeurt. Parker ontdekte dat de deeltjes in de zonnewind in explosieve stralen de ruimte in schieten in plaats van in een gestage stroom te worden losgelaten. Of zoals de NASA het zelf verwoordt: “De zonnewinden hebben een ruwe en onregelmatige textuur.”
Deze snelle afgifte van energie uit het binnenste van de zon zorgt er mogelijk voor dat de corona zo verbluffend heet is (miljoenen graden Celsius) in vergelijking met het zonneoppervlak (enkele duizenden graden). Verder valt een deel van de zonnewind terug op de zon, terwijl een ander deel in de vorm van plasma de ruimte in wordt geschoten. Deze brokken plasma zijn een van de mogelijke veroorzakers van de switchbacks, hierboven beschreven.
Bevinding: zonnewind beweegt mee met de rotatie van de zon
Parker Solar Probe’s metingen geven ook antwoord op de decennia oude vraag: hoe stroomt die zonnewind nou precies uit de zon? Hij lijkt namelijk rechtstreeks vanuit de zon te komen, maar de zon roteert terwijl hij energierijke deeltjes uitbraakt. En die zonnewind beweegt mee met de rotatie van de zon totdat hij de zogeheten transitiezone bereikt: het punt waarop hij niet meer meedraait. Wat de ruimtesonde ook heeft opgehelderd, is dat deze zone zeker tien keer verder ligt dan sterrenkundigen voor mogelijk hielden.
Bevinding: de zon heeft een stofvrije zone
Een andere verrassing was de stofvrije zone waar de Parker Solar Probe op stuitte. Tot zo’n 5,5 miljoen kilometer van de zon is er geen stof te bekennen. Dat komt doordat zelfs het kleinste gruis verdampt als het de zon te dicht nadert. Dat de zon een stofvrije zone heeft, is al jaren bekend, alleen wisten astronomen nooit waar die grens lag. Verder van de zon verwijderd bevindt zich de stofzone die waarschijnlijk resten van asteroïden en kometen bevat die eveneens te dicht bij de zon kwamen en verdampten. Dit stof is overigens vanaf de aarde zichtbaar, omdat het licht reflecteert.
Bevinding: zon spuwt regelmatig energierijke deeltjes
Tot slot weten we dankzij Parkers uitmuntende werk dat de zon ook zo nu en dan zeer kleine energierijke deeltjes uitspuugt die zich in de ruimte verspreiden en daardoor niet meetbaar zijn vanaf de aarde. De ruimtesonde heeft deze uitbarstingen meerdere keren waargenomen, wat betekent dat ze met regelmaat plaatsvinden.
Bovenstaande ontdekkingen deed NASA’s ruimtesonde op een afstand van zo’n 24 miljoen kilometer (35 keer de straal van de zon). In 2024 moet de zonaanbidder de dichtste nadering van zijn gehele carrière maken, dan maakt hij een scheervlucht door de buitenste delen van de corona en is dan nog maar 6,2 miljoen kilometer verwijderd van de zon. Kun je nagaan wat Parker dan allemaal zal ontdekken over de koperen ploert.
Bronnen: Nature, EurekAlert!, The Guardian, Astroblogs
Beeld: NASA/Johns Hopkins APL