Onze zon is een chaotische plek, sudderen met magnetische energie en constant deeltjes uitspuwen. Soms zendt de zon zonnevlammen en coronale massa-ejecties uit - enorme uitbarstingen van geladen deeltjes - die bijdragen aan het ruimteweer en kunnen interfereren met satellieten en telecommunicatie op aarde. Hoewel het lange tijd moeilijk was om dergelijke gebeurtenissen te voorspellen, nieuw onderzoek heeft een mechanisme blootgelegd dat kan helpen bij het voorspellen van deze explosies.

Het onderzoek vindt een fenomeen dat lijkt op een algemeen weersysteem op onze eigen planeet. Het weer op aarde reageert op de invloed van jetstreams, die lucht in nauwe stromingen over de hele wereld blazen. Deze atmosferische stromingen zijn een soort Rossby-golf, bewegingen aangedreven door de rotatie van de planeet. Met behulp van uitgebreide beeldvorming van de hele zon met gegevens van de NASA heliophysics Solar Terrestrial Relations Observatory - STEREO - en Solar Dynamics Observatory - SDO - hebben wetenschappers nu bewijs gevonden van Rossby-golven op de zon.

De resultaten, gepubliceerd in een nieuw artikel in Natuurastronomie kan ruimteweersvoorspellingen op lange termijn mogelijk maken, zo helpen satellieten en bemande missies die kwetsbaar zijn voor hoogenergetische deeltjes die vrijkomen bij zonneactiviteit, beter te beschermen.

"Het is geen grote verrassing dat deze dingen op de zon bestaan. Het coole is wat ze doen, " zei hoofdauteur Scott McIntosh, directeur van het High Altitude Observatory van het National Center for Atmospheric Research in Boulder, Colorado. "Net als de straalstroom en de golfstroom op aarde, deze jongens op de zon rijden weer - ruimteweer."

Momenteel, we kunnen kortetermijneffecten voorspellen nadat een zonnevlam uitbreekt, maar niet het uiterlijk van de flare zelf. Inzicht in de zonne-Rossby-golven en het innerlijke proces dat ze aandrijft, kan voorspellingen mogelijk maken van wanneer de zonnevlammen kunnen optreden - een onschatbaar hulpmiddel voor toekomstige interplanetaire bemande missies die door gebieden zullen vliegen die onbeschermd zijn tegen de schadelijke energetische deeltjes die uitbarstingen kunnen vrijgeven.

De wetenschappers volgden coronale lichtpunten - kleine, lichtgevende kenmerken die kunnen worden waargenomen op de zon, direct gekoppeld aan magnetische activiteit onder het oppervlak - met behulp van gegevens van 2010 tot 2013 met NASA's heliofysica-vloot van ruimteobservatoria.

"Het belangrijkste is dat we Rossby-golven konden observeren vanwege STEREO A en STEREO B, in samenwerking met SDO, waardoor we een volledig beeld van de hele zon konden krijgen, " zei co-auteur William Cramer, een afgestudeerde student aan de Yale University in New Haven, Connecticut.

De STEREO-missie gebruikte twee bijna identieke observatoria in een baan voor en achter de aarde, STEREO A en STEREO B, om een ​​volledig 360-graden zicht op de zon te krijgen.

"Door deze missies konden de onderzoekers meer dan drie jaar de hele zon zien, iets dat niet mogelijk zou zijn zonder de STEREO-missie, " zei Terry Kuchera, STEREO-projectwetenschapper bij NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland. In oktober 2014, na acht jaar in een baan om de aarde, STEREO B verloor contact met grondoperaties, maar de multi-point view die STEREO biedt, blijft van onschatbare waarde. "Het hebben van meer dan één uitkijkpunt om naar de zon te kijken heeft veel voordelen, en zelfs met alleen STEREO A en SDO kunnen we begrijpen hoe gebeurtenissen, zoals coronale massa-ejecties, beter door het zonnestelsel bewegen dan we kunnen met slechts één oog op de zon."

De resultaten laten duidelijk zien dat treinen van lichtpunten langzaam naar het westen om de zon cirkelen, het onthullen van de gemagnetiseerde Rossby-golven die onder het oppervlak stromen. De onderzoekers ontdekten ook dat de lichtpunten licht werpen op de zonnecyclus - de 22-jarige activiteitscyclus van de zon, aangedreven door de constante beweging van magnetisch materiaal in de zon. De lichtpuntjes kunnen als aanwijzing dienen, koppelen hoe de zonnecyclus elke 11 jaar leidt tot een groter aantal zonnevlammen.

"Deze golven koppelen activiteit die plaatsvindt op ogenblikkelijke tijdschalen met dingen die plaatsvinden op decennialange en langere tijdschalen, " zei McIntosh. "Waar dit op wijst, is dat iets dat op het eerste gezicht willekeurig lijkt, zoals opflakkeringen en coronale massa-ejecties, worden waarschijnlijk op een bepaald niveau beheerst door het proces dat de golf aandrijft."

Toen terrestrische satellieten voor het eerst werden gebruikt om de jetstream op aarde te observeren, het maakte enorme vooruitgang mogelijk in voorspellende weersvoorspellingen. Deze resultaten laten zien dat dergelijke voorspellingen ook mogelijk zijn met gelijktijdige observaties van de hele zon.