Volg Duurzaamnieuws op Google News | Discover | of als voorkeursbron op Google
De Daniel K. Inouye Solar Telescope heeft voor het eerst duizenden kleine wervelingen op het zonneoppervlak vastgelegd. De waarneming kan nieuw licht werpen op de krachten achter uitbarstingen die het ruimteweer rond de aarde verstoren.
Close-up van het oppervlak van de zon. Foro: iStock – aminapaloha
Op beelden die op 5 augustus in Nature werden beschreven, is een verschijnsel te zien waar natuurkundigen al sinds de negentiende eeuw op wachten: kleine, spiraalvormige wervelingen op de zon. Het onderzoek gebeurde onder leiding van David Kuridze van het National Solar Observatory, met onderzoekers van het Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung en het High Altitude Observatory. Ze ontstaan waar gaslagen met verschillende snelheden langs elkaar scheren, een proces dat bekendstaat als de Kelvin-Helmholtz-instabiliteit. De nieuwe opnamen zijn scherp genoeg om structuren van enkele tientallen mijlen breed te onderscheiden, juist rond gebieden met sterke magnetische velden, zoals te zien was bij actieve regio NOAA 14060, waargenomen op 14 april 2025. Zulke turbulentie kan belangrijk zijn voor het begrijpen van zonnestormen die ook satellieten, navigatie en elektriciteitsnetten in Europa kunnen raken.
De computer zag hetzelfde patroon terug
De beelden zijn naast computersimulaties van de fotosfeer gelegd, de zichtbare laag van de zon. Daar bleek de overeenkomst opvallend precies, want zelfs de gemiddelde afstand tussen de wervelingen kwam overeen. Zo konden de onderzoekers uitsluiten dat het om toevallige bewegingen in het zinderende zonneplasma ging.
De opnamen zijn gemaakt met de Daniel K. Inouye Solar Telescope op Hawaï, de grootste zonnetelescoop ter wereld. Die kijkt onder meer bij een golflengte van 416 nm, in het blauwe deel van het zichtbare licht, en haalt daarmee details naar boven die eerdere telescopen misten.
Een idee van Kelvin en Helmholtz krijgt eindelijk vorm
Het Daniel K. Inouye Solar Telescope op Haleakalā in Hawaï, met de grote witte observatoriumkoepel en aanverwante instrumenten op de vulkanische bergop. Beeld: Wikimedia Commons.
Lord Kelvin en Hermann von Helmholtz beschreven dit gedrag in de negentiende eeuw al. Hun natuurkundige idee geldt voor allerlei stromende materialen, want als lagen langs elkaar schuren, kan de grens ertussen gaan golven en omkrullen.
Op aarde zie je zo’n patroon soms aan de rand van een wolkenlaag of in stromend water. Op de zon gebeurt hetzelfde tussen naburige stromen plasma, heet elektrisch geladen gas. Magnetische velden sleuren daar flink mee aan de beweging.
Goed om te weten
De fotosfeer is met ongeveer 5.500 graden Celsius veel koeler dan de buitenste atmosfeer van de zon. Dat temperatuurverschil houdt zonnefysici al decennia bezig.
Donkere streepjes verraden de kleinste bewegingen
Langs de randen van magnetische gebieden zagen de onderzoekers tientallen draaikolken bij elkaar. Sommige hadden bovendien heel fijne donkere strepen. Die structuren, striaties genoemd, waren eerder nooit zo scherp op de zon gezien.
Thomas Rimmele, hoofdtechnoloog van het National Solar Observatory, wijst erop dat deze details kunnen helpen bij een oud raadsel rond de zonneatmosfeer. De corona kan oplopen tot ongeveer 1 miljoen graden Celsius, terwijl de laag eronder veel koeler blijft.
De wervelingen mengen plasma en kunnen daarbij energie vrijmaken. Als dat vaak genoeg gebeurt, kan het een deel van de warmte naar de corona brengen. De beelden geven onderzoekers voor het eerst iets concreets om door te rekenen.
Van kleine draaikolken naar grote uitbarstingen
Dezelfde bewegingen kunnen ook magnetische veldlijnen verdraaien en op spanning brengen. Daaruit kunnen zonnevlammen ontstaan, of coronale massa-uitstoten, enorme wolken geladen deeltjes die de ruimte in schieten.
- Zonnevlammen kunnen radiosignalen en satellietverbindingen verstoren.
- Coronale massa-uitstoten kunnen het magnetische veld rond de aarde raken.
- Sterk ruimteweer kan gevolgen hebben voor navigatie, communicatie en elektriciteitsnetten.
We leunen dagelijks op satellieten voor plaatsbepaling, weerwaarnemingen en dataverkeer. Een betere inschatting van ruimteweer geeft beheerders van zulke systemen meer tijd om zich voor te bereiden.
De telescoop gaat nu op zoek naar patronen
Het team wil computerprogramma’s bouwen die de wervelingen automatisch terugvinden in nieuwe waarnemingen. Handmatig turen naar duizenden details in een tijdreeks kost te veel tijd, zeker als onderzoekers willen weten hoe lang een werveling leeft en hoeveel energie hij verplaatst.
Zo kunnen ze meten hoeveel warmte de turbulentie naar de corona brengt en of de draaikolken voorafgaan aan uitbarstingen. De Daniel K. Inouye Solar Telescope levert daarvoor de komende jaren nieuwe reeksen beelden van het zonneoppervlak.
