In het midden van de zon bevindt zich een woedend nucleair inferno dat temperaturen tot ver in de miljoenen graden bereikt. Het oppervlak is in vergelijking koel, om 10 uur, 000 graden Fahrenheit.

Dan in de corona - de gouden waas die tijdens een totale zonsverduistering rond de zon te zien is - schiet de temperatuur weer in de miljoenen. En niemand weet waarom.

Misschien staan ​​we op het punt om erachter te komen.

Over iets meer dan een maand, een NASA-ruimtevaartuig zal dichter bij de zon komen dan welke andere missie dan ook - meer dan driekwart van de weg daarheen - en het is nog maar net begonnen. Beladen met wetenschappelijke instrumenten, de Parker Probe zal steeds dichter en dichter blijven cirkelen, eindelijk binnen een paar miljoen mijl van de zon in 2025. Als je je de 93 miljoen mijl van hier naar de zon voorstelt als een voetbalveld, de sonde zal binnen de 4-yard lijn komen, zegt het bureau. En het zal niet smelten - meer daarover hieronder.

Het doel is niet alleen coole wetenschap. De missie zal naar verwachting veel onthullen over mysterieuze hoogenergetische deeltjes die periodiek met duizenden mijlen per seconde uit de zon spuwen, een risico vormen voor satellieten, het elektriciteitsnet, en de gezondheid van astronauten.

Onder de vele wetenschappers die betrokken waren bij het plannen van de missie waren David J. McComas, een professor in de astrofysische wetenschappen aan de Princeton University, en Bill Mattheus, hoogleraar natuurkunde en astronomie aan de Universiteit van Delaware.

De puzzel van de corona - de atmosfeerlaag die begint met 1, 300 mijl boven het oppervlak van de zon - is lange tijd een speciale focus geweest voor Matthaeus. Waarom zou de temperatuur van de corona miljoenen graden bereiken - een feit dat we weten van het gebruik van instrumenten die spectrometers worden genoemd - als het oppervlak van de zon eronder maar in de duizenden is?

"Ik vertel mensen graag:'Wat zou je doen als je je kampvuur of een vuur in je open haard zou aansteken, en terwijl je ernaartoe liep, is het kouder geworden?'" zei Matthaeus.

Zijn favoriete theorie begint met kolkende, turbulente beweging die optreedt in de fotosfeer - de gaslaag die we waarnemen als het gele "oppervlak" van de zon. Deze turbulentie interageert met magnetische veldlijnen die uit de zon stralen, ze tokkelen bijna alsof het gitaarsnaren waren, hij zei.

De resulterende golven reizen naar buiten, worden dan teruggekaatst, wat leidt tot een cascade die de corona verwarmt tot fantastische temperaturen - wat een ander fenomeen, zonnewind genaamd, aanwakkert, volgens zijn uitleg.

Andere wetenschappers hebben verschillende theorieën voorgesteld. Vier suites met instrumenten aan boord van de Parker Probe zullen naar verwachting helpen bij het beantwoorden van deze en andere vragen.

Princeton's McComas heeft de leiding over een groep instrumenten die elektronen zullen detecteren, protonen, en andere energetische deeltjes die door de zon worden uitgezonden tijdens chaotische gebeurtenissen zoals zonnevlammen.

De metingen worden opgeslagen op solid-state datarecorders - mooie versies van flashdrives - en vervolgens via de antenne teruggestuurd naar de aarde wanneer het luspad van de sonde het weghaalt van de intense hitte van de zon.

Deze hoogenergetische deeltjes zijn een sleutelelement van "ruimteweer, " met het potentieel om satellietcommunicatie te verstoren, het elektriciteitsnet, en zelfs de GPS-functie in een smartphone. Met voldoende waarschuwing voor dergelijke gebeurtenissen, technici kunnen satellieten in veiliger staten plaatsen, zei McComas.

Net als Mattheus, de natuurkundige van Princeton brandt van nieuwsgierigheid naar de drie grote mysteries van de zon:de hete corona, de zonnewind, en de energetische deeltjes. Maar vroeg welke theorieën deze verschijnselen zouden kunnen verklaren, hij protesteerde.

"Ik ben een experimentator, ' zei McComas. 'Ik ga het universum observeren voor wat het is.'

Dus hoe zullen de geavanceerde instrumenten die miljoenen graden temperaturen overleven?

Het antwoord heeft te maken met het verschil tussen temperatuur en warmte, en het feit dat de corona van de zon, hoewel heet, is een zeer lage dichtheid, zegt NASA. Temperatuur is een maat voor hoe snel deeltjes bewegen, terwijl warmte verwijst naar de hoeveelheid energie die door die deeltjes wordt overgedragen. In de corona van de zon, deeltjes reizen met hoge snelheid, maar er zijn er maar weinig, er kan dus relatief weinig warmte worden overgedragen.

Wetenschappers van het Agentschap voorspellen dat de buitenkant van het Parker-ruimtevaartuig "slechts" zal worden verwarmd tot een temperatuur van ongeveer 2, 500 graden.

Dat is nog heet genoeg om veel metalen te smelten. Het vaartuig wordt dus beschermd door een hitteschild - een koolstofcomposietschuim dat is ingeklemd tussen twee koolstofplaten, ontworpen aan het Johns Hopkins Applied Physics Laboratory.

Betsy Congdon, de leidende thermische ingenieur voor het hitteschild, zijn doeltreffendheid aangetoond in een NASA-video, de ene kant verhitten met een brander terwijl een collega rustig de andere kant aanraakte met zijn blote hand.

Met beschermend schild geïnstalleerd, de Parker Probe werd op 12 augustus om 03.31 uur gelanceerd. omhoog gedragen door een donderende Delta IV Heavy raket op Cape Canaveral, fla.

McComas en Matthaeus waren onder honderden aanwezig voor de ontzagwekkende aanblik.

"Het voelt bijna als een aardbeving, ' zei Matthaeus. 'Het geluid is gewoon buitengewoon.'

Hoewel de wetenschappers hoopvol antwoord op hun vragen krijgen, Matthaeus erkende dat er geen zekerheid is. Van één ding, de natuurkundige van de Universiteit van Delaware twijfelt er niet aan:

"We kunnen er vrij zeker van zijn dat er onverwachte dingen zullen worden ontdekt."

©2018 The Philadelphia Inquirer
Gedistribueerd door Tribune Content Agency, LLC.