Nieuwe waarnemingen van de zon laten kleinschalige draaikolken zien in het plasma aan het zonneoppervlak. De structuren, die tientallen kilometers groot zijn, zijn in ongekend detail vastgelegd met de Daniel K. Inouye Solar Telescope op Hawaï. De observaties bieden nieuwe inzichten in de manier waarop energie en magnetische velden zich door de zonneatmosfeer verplaatsen.
Het oppervlak van de zon is geen vaste laag, maar bestaat uit extreem heet plasma dat voortdurend in beweging is. Warm plasma stijgt vanuit het binnenste van de zon omhoog, koelt af en zakt vervolgens weer naar beneden. Dit convectieve proces veroorzaakt een voortdurend veranderend patroon van heldere en donkere structuren.
In de nieuwe beelden zijn daarnaast spiraalvormige bewegingen zichtbaar die doen denken aan kleine draaikolken. Volgens de onderzoekers kunnen deze structuren ontstaan door de Kelvin-Helmholtz-instabiliteit. Die treedt op wanneer twee aangrenzende lagen plasma met verschillende snelheden langs elkaar bewegen. Een aanvankelijk kleine verstoring kan daardoor uitgroeien tot een golvende en uiteindelijk ronddraaiende structuur.
De waarnemingen zijn vooral relevant voor een belangrijk onopgelost probleem in de zonnefysica: de extreem hoge temperatuur van de corona, de buitenste atmosfeer van de zon. Terwijl het zichtbare oppervlak ongeveer 5500 graden Celsius is, kan de corona temperaturen van enkele miljoenen graden bereiken. Hoe energie vanuit de lagere zonneatmosfeer naar deze ijle, veel hetere laag wordt getransporteerd, is nog niet volledig begrepen.
De nieuw waargenomen draaikolken kunnen een rol spelen bij dat energie- en momentumtransport. Hun aanwezigheid laat zien dat processen op relatief kleine schaal mogelijk bijdragen aan het gedrag van de atmosfeer van de zon.
De Daniel K. Inouye Solar Telescope is ontworpen om dergelijke kleinschalige processen zichtbaar te maken. De nieuwe waarnemingen laten zien hoeveel detail in het zonneoppervlak verborgen zit. Door deze structuren over langere perioden te volgen, hopen onderzoekers beter te begrijpen hoe turbulentie, plasma en magnetische velden samen het gedrag van onze ster bepalen.