NASA’s Parker Solar Probe (PSP) is de zon dicht genoeg genaderd om de fijne structuur van de zonnewind te detecteren, dicht bij de plek waar deze aan het oppervlak van de zon wordt opgewekt.
Een team wetenschappers onder leiding van Stuart D. Bale (University of California, Berkeley) en James Drake (University of Maryland-College Park), meldt dat de stromen van hoogenergetische deeltjes die de ruimtesonde heeft gedetecteerd overeenkomen met de supergranulatiestromen binnen coronale gaten, wat suggereert dat dit de gebieden zijn waar de zogeheten snelle zonnewind ontstaat (Nature).
Coronale gaten zijn gebieden waar magnetische veldlijnen uit de zon komen zonder een lus naar binnen te maken, waardoor open veldlijnen ontstaan die zich naar buiten uitstrekken en het grootste deel van de ruimte rond de zon vullen.
Tijdens rustige periodes van de zon bevinden deze gaten zich meestal bij de polen, zodat de snelle zonnewind die ze genereren de aarde niet kan bereiken.
Maar wanneer de zon eens in de elf jaar actief wordt en haar magnetische veld omkeert, verschijnen de gaten over het hele oppervlak en genereren ze uitbarstingen van zonnewind die rechtstreeks op de aarde zijn gericht.
Volgens het onderzoeksteam lijken de coronale gaten op douchekoppen, met ruwweg gelijkmatig verspreide stralen die uit heldere plekken komen waar magnetische veldlijnen het oppervlak van de zon in- en uitgaan.
De wetenschappers denken dat wanneer tegengesteld gerichte magnetische velden elkaar in deze tienduizenden kilometers brede ‘trechters’ passeren, de velden vaak breken en weer ‘aanhaken’ – een proces waarbij geladen deeltjes uit de zon worden geslingerd.
Op basis van de extreem energierijke deeltjes die PSP heeft gedetecteerd – deeltjes die tien tot honderd keer sneller bewegen dan de gemiddelde zonnewind – komen de onderzoekers tot de conclusie dat de snelle zonnewind alleen door dit proces, dat magnetische reconnectie wordt genoemd, kan zijn ontstaan.
Tegen de tijd dat de zonnewind, na een reis van 150 miljoen kilometer, de aarde bereikt is deze geëvolueerd tot een homogene, turbulente stroom van wervelende magnetische velden, verstrengeld met geladen deeltjes die een wisselwerking aangaan met het magnetische veld van de aarde en elektrische energie in de hoge aardatmosfeer dumpen.
PSP is ontworpen om te bepalen hoe deze turbulente wind eruitziet waar hij wordt opgewekt nabij het oppervlak van de zon – de zogeheten fotosfeer – en hoe de geladen deeltjes van deze wind (protonen, elektronen en heliumkernen) worden versneld om aan de zwaartekracht van de zon te ontsnappen.
Om dit te kunnen doen, moest de ruimtesonde de zon tot op minder dan 20 miljoen kilometer – ongeveer dertig zonsdiameters – naderen. (EE)
(Image Credit: NASA/Johns Hopkins APL/Steve Gribben)
