Rimpels in de zonneatmosfeer kunnen het oog ertoe brengen de goed gedefinieerde bogen te zien
Sommige coronale lussen (afgebeeld) op de zon zijn misschien geen enkele plasmastrengen, maar eerder optische illusies veroorzaakt door “rimpels” in de zonneatmosfeer, suggereert een nieuwe studie.
Coronale lussen, goed gedefinieerde hete strengen plasma die zich uitstrekken in de atmosfeer van de zon, zijn iconisch voor de beelden van de zon. Maar veel van de veronderstelde coronale lussen die we zien, zijn er misschien helemaal niet.
Sommige coronale lussen kunnen een illusie zijn die wordt gecreëerd door “rimpels” met een grotere dichtheid in a gordijn van plasma genaamd de coronale sluieronderzoekers stellen 2 maart voor Astrofysisch tijdschrift. Als het waar is, kan de bevinding, veroorzaakt door onverwachte plasmastructuren die worden gezien in computersimulaties van de atmosfeer van de zon, de manier veranderen waarop wetenschappers bepaalde eigenschappen van onze ster meten.
“Het is een beetje inspirerend om deze gedetailleerde structuren te zien”, zegt Markus Aschwanden, een astrofysicus bij Lockheed Martin’s Solar & Astrophysics Lab in Palo Alto, Californië, die niet betrokken was bij het onderzoek. “Ze zijn zo anders dan we hadden verwacht.”
Wetenschappers zijn pas de laatste jaren een beter begrip gaan ontwikkelen van de complexe atmosfeer van de zon, of corona (SN: 19/12/17). Coronale lussen zijn gebruikt om veel eigenschappen van de corona te meten, waaronder temperatuur en dichtheid, en ze kunnen de sleutel zijn om uit te zoeken waarom de atmosfeer van de zon zoveel heter is dan het oppervlak (SN: 20-8-17). Maar astronomen hebben zich lang afgevraagd hoe de lussen zo geordend lijken te zijn als ze hun oorsprong hebben in het turbulente oppervlak van de zon (SN: 17-8-17).
Dus probeerden zonnefysicus Anna Malanushenko en haar collega’s individuele coronale lussen te isoleren in 3D-computersimulaties die oorspronkelijk waren ontwikkeld om de levenscyclus van een zonnevlam te simuleren. Het team verwachtte netjes georiënteerde plasmastrengen te zien, omdat coronale lussen zich lijken uit te lijnen met het magnetische veld van de zon, als metaalkrullen rond een staafmagneet.
In plaats daarvan verscheen het plasma als een gordijnachtige structuur die uit het oppervlak van de zon kronkelde en als een gekreukt laken in zichzelf opvouwde. In de simulatie bleken veel van de veronderstelde coronale lussen geen echte objecten te zijn. Hoewel er structuren langs de magnetische velden waren, waren ze niet dun of compact zoals verwacht. Ze leken meer op rookwolken. Toen het team het standpunt veranderde van waaruit ze naar deze rimpels in de sluier in de simulatie keken, veranderden hun vorm en oriëntatie. En vanuit bepaalde kijkhoeken leken de rimpels op coronale lussen.
De waarnemingen waren verbluffend, zegt Malanushenko van het National Center for Atmospheric Research in Boulder, Colorado. “De traditionele gedachte was dat als we deze gebogen coronale lus zien, er een tuinslangachtige plasmastreng is.” De structuur in de simulatie was veel complexer en vertoonde ingewikkelde grenzen en een rafelige structuur.
Toch zijn niet alle coronale lussen noodzakelijkerwijs illusies binnen een coronale sluier. “We weten niet welke echt zijn en welke niet”, zegt Malanushenko. “En we moeten absoluut kunnen vertellen om de zonneatmosfeer te bestuderen.”
Het is ook niet duidelijk hoe de vermeende coronale sluier eerdere analyses van de zonneatmosfeer zou kunnen beïnvloeden. “Aan de ene kant is dit deprimerend”, zegt Malanushenko over de manier waarop de nieuwe bevindingen eerdere inzichten in twijfel trekken. Aan de andere kant vindt ze de onzekerheid spannend. Astronomen zullen een manier moeten ontwikkelen om de sluier te observeren en het bestaan ervan te bevestigen. “Als we nieuwe methoden ontwikkelen, openen we de deur naar nieuwe kennis.”
