Nieuwe, gedetailleerde kaarten van de buitenste atmosfeer van de zon onthullen een verrassend complexe en dynamische grens, die qua vorm lijkt op een “kogelvis”. Deze bevindingen, gepubliceerd in de Astrofysical Journal Letters, zouden ons vermogen om zonnestormen te voorspellen en de bewoonbaarheid van planeten rond andere sterren dramatisch te verbeteren kunnen verbeteren.
Het Alfvén-oppervlak: waar de zon eindigt en de ruimte begint
De betreffende grens wordt het kritische oppervlak van Alfvén genoemd. Deze onzichtbare drempel markeert het punt waar plasma en deeltjes aan de zwaartekracht van de zon ontsnappen en de zonnewind worden. Cruciaal is dat dit oppervlak niet glad of statisch is; het fluctueert in grootte en vorm terwijl de zon zijn ongeveer 11-jarige magnetische cyclus doorloopt. Eerdere schattingen waren gebaseerd op waarnemingen vanaf de afstand van de aarde, maar NASA’s Parker Solar Probe is nu meerdere keren door deze grens gevlogen en heeft ongekende gegevens opgeleverd.
Hoe de kaarten zijn gemaakt
Onderzoekers combineerden directe metingen van de Parker Solar Probe (die zich tot op 6,1 miljoen kilometer van de zon heeft gewaagd) met waarnemingen op afstand van andere ruimtevaartuigen. Hierdoor konden ze de dichtheid, snelheid en temperatuur van het Alfvén-oppervlak in kaart brengen. De resultaten laten zien dat naarmate de zon overgaat van perioden van lage activiteit (zonneminimum) naar hoge activiteit (zonnemaximum), het Alfvén-oppervlak uitzet en onregelmatiger wordt. Het team is van plan deze veranderingen te blijven observeren terwijl de zon de komende vijf jaar terugkeert naar het volgende minimum.
Waarom dit ertoe doet: zonnestormen en meer
Het begrijpen van het Alfvén-oppervlak is om verschillende redenen van cruciaal belang:
- Het voorspellen van ruimteweer: Zonnestormen, veroorzaakt door verstoringen in het magnetische veld van de zon, kunnen satellieten beschadigen, elektriciteitsnetwerken ontwrichten en zelfs risico’s voor astronauten opleveren. Nauwkeurige kaarten van het oppervlak van Alfvén zullen deze gebeurtenissen helpen voorspellen.
- De gezondheid van mens en dier: Verhoogde zonneactiviteit kan subtiele maar meetbare effecten hebben op de gezondheid, en het begrijpen van deze mechanismen kan de risico’s helpen beperken.
- Aurora-voorspellingen: De prachtige aurora’s (noord- en zuiderlicht) zijn een zichtbaar effect van zonneactiviteit. Betere voorspellingen betekenen een betrouwbaardere weergave van aurora.
Implicaties voor exoplaneten
Het onderzoek reikt verder dan ons eigen zonnestelsel. Sommige exoplaneten draaien heel dicht in de buurt van hun sterren – sterren die magnetisch veel actiever kunnen zijn dan de zon. Als een planeet zijn hele leven binnen het Alfvén-oppervlak van een actieve ster doorbrengt, wordt hij voortdurend gebombardeerd met hoogenergetische deeltjes, waardoor bewoonbaarheid onwaarschijnlijk wordt.
“Dat zal waarschijnlijk geen goed nieuws zijn voor de bewoonbaarheid”, zegt heliofysicus Sam Badman.
Deze nieuwe kaarten vormen een cruciale stap in de richting van het begrijpen van de complexe interacties tussen sterren en hun omringende ruimte, met implicaties variërend van het beschermen van de technologie van de aarde tot het beoordelen van het potentieel voor leven elders in het universum.
