Toekomstige telescopen zouden soortgelijke kaarten kunnen maken om uitbarstingen van de zon te voorspellen
De gekleurde randen van deze afbeelding tonen de sterkte van het magnetische veld van de corona, van lagere sterkte (blauw) tot hoger (geel). De kracht van het hele veld is slechts een fractie van die van een koelkastmagneet. De afbeelding van de zon in het midden is gemaakt door NASA’s Solar Dynamics Observatory.
De piekerige bovenste atmosfeer van de zon, de corona genaamd, is een steeds veranderende jungle van zinderend plasma. Maar het in kaart brengen van de sterkte van de magnetische velden die dat gedrag grotendeels beheersen, is ongrijpbaar gebleken. De velden zijn zwak en de helderheid van de zon overtreft zijn corona.
Maar nu hebben waarnemingen die zijn gedaan met behulp van een gespecialiseerd instrument, een coronagraaf genaamd, om de heldere schijf van de zon te blokkeren, zonnefysici in staat gesteld de snelheid en intensiteit te meten van golven die door coronaal plasma kabbelen (SN: 19-3-09). “Dit is de eerste keer dat we het coronale magnetische veld op grote schaal in kaart hebben gebracht”, zegt Steven Tomczyk, een zonnefysicus bij het High Altitude Observatory in Boulder, Colorado, die de coronagraaf heeft ontworpen.
In 2017 maakte Tomczyk deel uit van een team dat profiteerde van een totale zonsverduistering die door Noord-Amerika trok om metingen te doen aan het magnetische veld van de corona (SN: 8/16/17). Hij trok met een speciale camera naar een bergtop in Wyoming om gepolariseerde foto’s van de corona te maken, net zoals de maan de zon blokkeerde. (Ik was daar met hen en rapporteerde over de inspanningen van het team om te helpen verklaren waarom de corona zoveel heter is dan het oppervlak van de zon (SN: 21-08-17Het team observeerde een klein stukje van de corona om te testen of een bepaalde golflengte van licht handtekeningen van het magnetische veld van de corona zou kunnen dragen. Het kan (SN: 21-08-18).
Maar het zijn de waarnemingen van de coronagraaf, gemaakt in 2016, waardoor onderzoekers in één keer naar de hele corona konden kijken. Theoretici hadden decennia geleden aangetoond dat de snelheden van coronale golven kunnen worden gebruikt om de sterkte van het magnetische veld af te leiden. Dergelijke golven kunnen ook helpen om warmte van het oppervlak van de zon naar de corona te transporteren (SN: 14/11/19). Maar niemand had ze eerder over de hele corona gemeten.
Het magnetische veld van de corona sterkte ligt meestal tussen 1 en 4 gauss, een paar keer de sterkte van het magnetische veld van de aarde aan het oppervlak van de planeet, rapporteren de onderzoekers in de 7 augustus Wetenschap.
Het maken van een kaart is een grote stap, zegt het team. Maar wat zonnefysici echt zouden willen doen, is het magnetische veld van de corona continu volgen, minstens één keer per dag.
“Het magnetische veld van de zon evolueert voortdurend”, zegt zonnefysicus Zihao Yang van de Peking University in Peking. Soms geeft de zon magnetische energie explosief af, waardoor uitbarstingen van plasma de ruimte in kunnen schieten (SN: 3/7/19). Die uitwerpingen kunnen grote schade aanrichten aan satellieten of elektriciteitsnetten wanneer ze de aarde raken. Het continu monitoren van coronaal magnetisme kan helpen bij het voorspellen van die uitbarstingen. “Ons werk heeft aangetoond dat we deze techniek kunnen gebruiken om de wereldwijde distributie van coronale magnetische velden in kaart te brengen, maar we hebben slechts één kaart van een enkele dataset laten zien”, zegt Yang.
Het meten van de sterkte van het magnetische veld van de corona is “een heel groot probleem”, zegt zonnefysicus Jenna Samra van het Smithsonian Astrophysical Observatory in Cambridge, Massachusetts. “Wereldwijde kaarten maken van de sterkte van het coronale magnetische veld … betere voorspellingen krijgen van ruimteweergebeurtenissen ”, zegt ze. “Dit is echt een mooie stap in die richting.”
Tomczyk en collega’s werken aan een verbeterde versie van de coronagraaf, genaamd COSMO, voor Coronal Solar Magnetism Observatory, die dezelfde techniek herhaaldelijk zouden gebruiken met als uiteindelijk doel het gedrag van de zon te voorspellen.
“Het is een mijlpaal om het te doen”, zegt Tomczyk. “Het doel is om het regelmatig te doen, doe het altijd.”
