Voor het eerst in de geschiedenis heeft een ruimtevaartuig de zon, of eigenlijk: de zonneatmosfeer, aangeraakt.
NASA’s Parker Solar Probe is dit voorjaar door het buitenste deel van de zonneatmosfeer, de zogeheten corona, gevlogen en heeft metingen gedaan van de deeltjes en magnetische velden ter plaatse.
De resultaten zijn 14 december gepresenteerd tijdens de najaarsbijeenkomst van de American Geophysical Union en gepubliceerd in het vaktijdschrift Physical Review Letters.
De Parker Solar Probe is in 2018 gelanceerd om de zon van dichterbij te onderzoeken dan ooit tevoren.
Onderweg heeft hij al de nodige ontdekkingen gedaan. Zo stelde ‘Parker’ in 2019 vast dat de zonnewind magnetische omkeringen vertoont die van grotere afstand niet opvallen.
Deze zogeheten ’switchbacks’ zijn dicht bij de zon heel talrijk, maar hoe en waar ze zich vormen was onduidelijk.
Inmiddels is de ruimtesonde de zon echter dicht genoeg genaderd om te kunnen vaststellen dat het zichtbare zonneoppervlak, de zogeheten fotosfeer, één van de plekken is waar de switchbacks ontstaan.
Maar hóé ze ontstaan staat nog steeds niet vast. Anders dan de aarde heeft de zon geen vast oppervlak.
Maar zij heeft wel een superhete atmosfeer, bestaande uit materiaal dat door de zwaartekracht en magnetische krachten aan de zon is gebonden.
Door oplopende hitte en druk wordt dat materiaal van de zon weggeduwd, en bereikt het een punt waar de zwaartekracht en de magnetische velden te zwak zijn om het in bedwang te houden.
Dat punt, dat bekendstaat als het kritieke Alfvén-oppervlak, markeert het einde van de zonneatmosfeer en het begin van de zonnewind.
Zonnemateriaal dat voldoende energie heeft om die grens te passeren, wordt de zonnewind die zich met grote snelheid van de zon verwijdert en daarbij het magnetische veld van de zon meesleurt.
Voorbij het kritieke Alfvén-oppervlak heeft de zonnewind zoveel snelheid dat golven in de wind nooit genoeg snelheid meer kunnen ontwikkelen om terug te keren naar de zon.
Hun onderlinge band wordt definitief verbroken.
Tot nu toe wisten wetenschappers niet precies waar het kritieke Alfvén-oppervlak lag.
Van grote afstand gezien werd geschat dat het 10 tot 20 keer de straal van de zon van het zonneoppervlak verwijderd was, 7 tot 14 miljoen kilometer.
Door de afgelopen jaren geleidelijk dichter naar de zon toe te spiralen, heeft de Parker-sonde uiteindelijk de precieze ligging van de Alfvén-overgang kunnen vaststellen.
De ruimtesonde heeft de magische grens op 28 april van dit jaar, tijdens zijn achtste scheervlucht langs de zon, overschreden.
Op ongeveer 13 miljoen kilometer van het zonneoppervlak registreerde hij de specifieke magnetische en deeltjesomstandigheden die kenmerkend zijn voor het passeren van de Alfvén-overgang.
Het verblijf in de corona van de zon duurde overigens slechts een paar uur.
Maar de komende jaren zal de Parker-sonde nog dichter naar de zon toe spiralen.
Naar verwachting zal hij ook tijdens zijn volgende scheervlucht van de zon, in januari 2022, opnieuw de zonneatmosfeer in duiken. (EE)
(Image Credit: NASA/Johns Hopkins APL/Steve Gribben)
