Astrofysici vonden de oplossing voor een decennia-oud vraagstuk over de zon dankzij een gelukje: een vlaag van deeltjes die per toeval langs niet één, maar twee verre ruimtesondes trok.
Lang was het een mysterie waarom de zonnewind – de stroming van geladen deeltjes afkomstig van de zon – na het verlaten van onze moederster niet afremt, maar juist steeds sneller gaat bewegen. Een beetje alsof de daarin aanwezige deeltjes elk een eigen raketmotortje bezitten.
Dankzij metingen met twee afzonderlijke zonnesondes, de Europese Solar Orbiter en de Amerikaanse Parker Solar Probe, hebben wetenschappers na decennialange speculaties nu eindelijk het antwoord. De zonnewind krijgt zijn extra snelheid (plus een beetje extra warmte) dankzij gekronkel van het zonne-magneetveld, zo schrijven zij donderdag in het vakblad Science.
‘Elegant en overtuigend’, duidt astronoom Jorrit Leenaarts, directeur van het instituut van zonnefysica aan de universiteit van Stockholm, het nieuwe resultaat van zijn collega-astronomen.
Over de auteur
George van Hal is wetenschapsredacteur van de Volkskrant. Hij schrijft over sterrenkunde, natuurkunde en ruimtevaart.
‘We wisten dat het model dat we in ons vakgebied sinds halverwege de jaren vijftig van de vorige eeuw hanteerden te simpel was’, zegt hij. Dat model, afkomstig van de Amerikaanse astronoom Eugene Parker (1927-2022) kon onvoldoende verklaren waar de energie vandaan kwam die de zonnewind zijn extra toef snelheid gaf.
‘Alfvén-golven waren daarvoor al een kandidaat’, zegt hij, verwijzend naar de naam die astrofysici geven aan deze specifieke golven in het zonnemagneetveld, ‘maar deze meting laat nu duidelijk zien dat dat ook de enige verklaring is’.
Dat de onderzoekers dat nu kunnen vaststellen, komt omdat de zonnewind toevallig op een rechte lijn zowel de Europese als Amerikaanse zonnesonde passeerde, die momenteel rond onze moederster draaien.
‘Een gelukje’, zegt Leenaarts. De twee sondes draaien niet in hetzelfde baanvlak rond de zon, dus dat de zonnewindvlaag precies beide instrumenten bereikte, is bijzonder.
Doordat de sondes behoorlijk ver uit elkaar staan, zat er bijna twee dagen tussen beide metingen. In die tijd waren de Alfvén-golven flink in kracht afgenomen, terwijl de energie in de zonnewind was toegenomen. Door simpelweg de energiebijdragen te turven op beide meetpunten, konden de astrofysici aantonen dat alle ‘extra’ zonnewindenergie afkomstig was van de golven.
‘Daarna bleef er niks meer over’, zegt Leenaarts. Met andere woorden: de golven moeten wel de enige oorzaak zijn voor de opwarming en versnelling. ‘Je wilt deze meting natuurlijk nog een keer herhaald zien, maar het lijkt me heel sterk als dit niet klopt. De puzzelstukjes passen té goed in elkaar.’
De meting illustreert en passant ook het belang van de aanwezigheid van meerdere missies in het binnenste deel van het zonnestelsel. Dat nabijgelegen deel van de kosmos is momenteel goed bezet. Daar vliegt, naast de twee bij dit onderzoek betrokken zonnesondes, nog onder meer de Mercurius-sonde BepiColombo rond (gelanceerd in 2018), en de al wat oudere zonnesondes Stereo (in 2006 gelanceerd) en Wind (gelanceerd in 1994), die beiden nog steeds functioneren.
Leenaarts denkt daarom dat dit soort metingen vaker kunnen plaatsvinden. ‘Ik hoop vooral op metingen van een CME, een Coronal Mass Ejection’, zegt hij, verwijzend naar het type deeltjesstormen dat op aarde naast spectaculair poollicht ook onder meer voor uitval van satellieten en het stroomnet kan zorgen.
‘Zo’n CME heeft een veel moeilijker te doorgronden structuur’, zegt hij. ‘Zo’n uitbarsting betrappen zou in de toekomst daarom veel nieuwe kennis kunnen opleveren.’
Geselecteerd door de redactie
Source: Volkskrant