Kleine plasmajets die met snelheden van een paar honderd kilometer per uur vanuit de corona van de zon de ruimte in razen, zouden weleens de lang gezochte bron van de zonnewind kunnen zijn.
Een onderzoeksteam onder leiding van het Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Göttingen (Duitsland) heeft namelijk een groot aantal van die kleine jets ontdekt op hoge-resolutieopnamen van een zogeheten coronaal gat, die de Europese ruimtesonde Solar Orbiter heeft gemaakt (Science).
Aangenomen wordt dat coronale gaten het brongebied zijn van de zonnewind: een stroom van geladen deeltjes, zoals protonen en elektronen, die de zon met supersonische snelheden van meer dan 500 kilometer per seconde de ruimte in spuwt.
Op beelden van de zonnecorona in ultraviolet licht vertonen deze ‘gaten’ zich als donkere gebieden.
Daar buigen de veldlijnen van het magnetische veld van de zon niet in een lus terug naar de zon, maar strekken ze zich uit tot in de interplanetaire ruimte.
De talrijke opnamen van Solar Orbiter die het onderzoeksteam nu heeft geanalyseerd geven een ongekend detailrijk beeld van zo’n coronaal gat.
Op het moment dat de opnamen op 30 maart 2022 werden gemaakt, had de Solar Orbiter in zijn sterk elliptische baan zijn kleinste afstand tot de zon bereikt.
Van een afstand van slechts ongeveer 50 miljoen kilometer kon de ruimtesonde een coronaal gat in de buurt van de zuidpool van de zon ongeveer een half uur lang onder de loep nemen. Op de beelden is een groot aantal kleine jets (straalstromen) van plasma te zien die zich met snelheden van een paar honderd kilometer per seconde van de zon verwijderen. Ze zijn enkele honderden kilometers breed, langwerpig of Y-vormig en hebben een vrij korte levensduur: ze verdwijnen na ongeveer twintig tot honderd seconden. De energie die elke afzonderlijke jet meevoert is relatief gering: ongeveer een biljoenste van de energie die vrijkomt bij de hevigste zonnevlammen die onze zon produceert.
De onderzoekers hebben ze daarom ‘picovlammen’ genoemd. Tezamen leveren deze picovlammen een groot deel van de energie die nodig is om de deeltjes van de zonnewind met supersonische snelheid de ruimte in te schieten. Van oudsher werd aangenomen dat de zonnewind een homogene deeltjesstroom is die alleen geleidelijke fluctuaties vertoont.
De nieuwe onderzoeksresultaten trekken dit beeld in twijfel. Zoals de waarnemingen van Solar Orbiter nu hebben laten zien, lijkt de zonnewind te ontstaan in de vorm van vele kleine jets van uiteenlopende afmetingen – vergelijkbaar met hoe de meeste rivieren hun bestaan beginnen als talrijke kreekjes die vanaf de bergen omlaag stromen. (EE)
(Image Credit: ESA/Solar Orbiter/EUI; Science, Chitta et al.)
