Als je een kind vraagt ​​om een ​​afbeelding van de zon te schilderen, je krijgt hoogstwaarschijnlijk een felgele cirkel op een stuk papier. Dit is eigenlijk vrij nauwkeurig, gezien het feit dat de zon een bal van heet gas is en dat het oppervlak (de fotosfeer genaamd) meestal in helder geel licht schijnt. De gele kleur wordt bepaald door de temperatuur van de fotosfeer, dat is ongeveer 5, 500°C.

In feite, de zon lijkt soms precies op een kindertekening. Tijdens een zonsverduistering, de buitenste atmosfeer van de zon, de zonnecorona genoemd, kan eigenlijk worden gezien als een heldere cirkel, met de maan die de rest van het zonlicht blokkeert. Zoals de zon beneden, de corona bestaat uit een plasma - een gas van geladen deeltjes. Ongeveer 80 jaar geleden, wetenschappers ontdekten dat de temperatuur van de zonnecorona eigenlijk veel heter is dan het oppervlak, bij een paar miljoen graden Celsius. Deze ontdekking heeft het veld van de zonnefysica sindsdien voor een raadsel gesteld.

De hoge temperaturen van de corona zorgen ervoor dat het uitzet in de ruimte als een continue uitstroom van plasma, de zonnewind. Maar hoe de zon deze wind versnelt, is een ander gigantisch mysterie. Gelukkig, NASA's Parker Solar Probe, heeft onlangs een nauwe ontmoeting met de zon bereikt en begint deze en vele andere vragen te beantwoorden - met de eerste resultaten die zojuist zijn gepubliceerd in een reeks artikelen in Natuur (kijk hier, hier, hier en hier).

Waar niemand eerder is geweest

De eerste ideeën voor een missie om de mysteries van de zon te ontrafelen dateren uit de jaren vijftig. Maar de barre omgeving in de buurt van de zon bleek destijds te uitdagend voor ruimtevaartuigtechnologieën.

in 2018, NASA heeft eindelijk de Parker Solar Probe gelanceerd om deze vroege droom na te jagen. Zijn baan zal het ruimtevaartuig de komende jaren steeds dichter bij de zon brengen. Bij de meest nabije ontmoeting in 2024, het zal iets meer dan zes miljoen kilometer verwijderd zijn van de zon. Hoewel dit aantal nog vrij groot klinkt, het is veel dichter bij de zon dan enig ruimtevaartuig ooit is geweest. Ter vergelijking, de aarde draait om de zon op een afstand van 150 miljoen kilometer.

De instrumenten op het ruimtevaartuig meten rechtstreeks het zonnewindplasma en de elektromagnetische velden rond het ruimtevaartuig. Het ruimtevaartuig meet ook energetische deeltjes, dat zijn ionen (atomen die elektronen hebben verloren) of elektronen die veel sneller reizen dan de zonnewind. De sonde heeft zelfs een beeldvormend instrument aan boord dat foto's maakt van de corona.

Eerste resultaten

De eerste metingen van de Parker Solar Probe laten zien dat de variaties in de windsnelheid en in het magnetische veld veel groter zijn dan waargenomen in de buurt van de aarde. Bijvoorbeeld, de magneetveldsensoren detecteerden grote schommelingen in de richting van het magneetveld.

We hebben geen idee wat deze "switchbacks" werkelijk zijn. Maar de metingen laten zien dat ze samenvallen met een toename van de snelheid van de zonnewind die van de zon wegstroomt. Dit gebeurt door korte en krachtige "jets" - verhogingen van de stroomsnelheid van de zonnewind met een duur van slechts een paar minuten.

De exacte aard van de magnetische haarspeldbochten en jets is zeker een puzzel die we in de toekomst moeten oplossen. Ze zijn zo intensief dat ze zelfs een belangrijke factor kunnen zijn voor de versnelling van de zonnewind.

De instrumenten op de sonde detecteerden ook veel kleinere fluctuaties in de elektromagnetische velden. Zoals de wissels, we wisten van hun bestaan ​​af door eerdere metingen, maar hun intensiteit in de buurt van de zon is echt verrassend. Dit suggereert dat ze mogelijk een belangrijke rol spelen bij de verwarming van de zonnecorona en bij het versnellen van de zonnewind.

Een andere interessante bevinding kwam na het optreden van een zonnevlam - een heldere uitbarsting van ultraviolette straling in de corona. De detectoren van de sonde maten deeltjes die waren versneld in een actief gebied in de corona. De timing van de aankomst van deze deeltjes onthulde dat ze een grotere afstand van de zon hadden afgelegd dan verwacht. Omdat de energetische deeltjes magnetische veldlijnen van de zon volgen, deze langere reistijd suggereert dat het magnetische veld meer structuur heeft tussen de zon en de sonde dan eerder werd gedacht.

Het beeldvormingsinstrument zag ook handtekeningen van coronale massa-ejecties in de buurt van de zon. Dit zijn grote uitbarstingen van materiaal die hun oorsprong vinden in de zonnecorona. De studie van deze uitbarstingen is heel belangrijk voor onze samenleving. Als een grote coronale massa-ejectie de aarde raakt, het kan veel overlast veroorzaken, zoals stroomstoringen, verlies van GPS-signalen, onderbrekingen van de radiocommunicatie en schade voor luchtreizigers en astronauten.

Zelfs na de eerste resultaten van de sonde, veel vragen blijven open. Echter, dichter bij de zon gaan is al absoluut de moeite waard gebleken. In de komende jaren zal het ruimtevaartuig nog dichterbij komen - en ik weet zeker dat zijn moderne instrumenten tal van nieuwe wetenschappelijke ontdekkingen mogelijk zullen maken.

Degenen onder ons die in het veld werken, zijn erg enthousiast over het vooruitzicht dat deze metingen ons binnenkort zullen helpen de grootste mysteries van de zon te ontrafelen - waarom de zonnecorona zo heet is en hoe de zonnewind wordt versneld.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.