In februari 2020, NASA's Solar Dynamics Observatory - SDO - viert zijn 10e jaar in de ruimte. In het afgelopen decennium heeft het ruimtevaartuig de zon constant in de gaten gehouden, bestuderen hoe de zon zonneactiviteit creëert en ruimteweer aanstuurt - de dynamische omstandigheden in de ruimte die van invloed zijn op het hele zonnestelsel, inclusief aarde.

Sinds de lancering op 11 februari, 2010, SDO heeft miljoenen wetenschappelijke beelden verzameld van onze dichtstbijzijnde ster, wetenschappers nieuwe inzichten geven in de werking ervan. SDO's metingen van de zon - van het interieur naar de atmosfeer, magnetisch veld, en energie-output hebben enorm bijgedragen aan ons begrip van onze dichtstbijzijnde ster. De beelden van SDO zijn ook iconisch geworden - als je ooit een close-up van activiteit op de zon hebt gezien, het was waarschijnlijk van een SDO-afbeelding.

SDO's lange carrière in de ruimte heeft het mogelijk gemaakt om getuige te zijn van bijna een volledige zonnecyclus - de 11-jarige activiteitscyclus van de zon. Hier zijn een paar hoogtepunten van de prestaties van SDO door de jaren heen.

1. Fantastische fakkels

SDO is getuige geweest van talloze verbazingwekkende uitbarstingen - gigantische uitbarstingen van plasma die vrijkomen van het zonneoppervlak - waarvan vele iconische beelden zijn geworden van de wreedheid van onze dichtstbijzijnde ster. In het eerste anderhalf jaar SDO zag bijna 200 zonnevlammen, waardoor wetenschappers een patroon konden herkennen. Ze merkten op dat ongeveer 15% van de fakkels een "late fase flare" had die minuten tot uren na de eerste flare zou volgen. Door deze speciale klas te bestuderen, wetenschappers kregen een beter begrip van hoeveel energie er wordt geproduceerd als de zon uitbarst.

2. Zonnetornado's

In februari 2012 SDO maakte beelden van vreemde plasmatornado's op het zonneoppervlak. Latere waarnemingen vonden deze tornado's, die werden gecreëerd door magnetische velden die het plasma ronddraaien, kon draaien met snelheden tot 186, 000 mijl per uur. Op aarde, Tornado's bereiken slechts snelheden van 300 mijl per uur.

3. Reuzengolven

De kolkende zee van plasma op het zonneoppervlak kan gigantische golven creëren die met een snelheid tot 3 miljoen mijl per uur rond de zon reizen. stellingen golven, noemde EIT-golven naar een instrument met dezelfde naam op het Solar and Heliophysics Observatory-ruimtevaartuig dat ze voor het eerst ontdekte, werden in 2010 door SDO met hoge resolutie in beeld gebracht. De waarnemingen lieten voor het eerst zien hoe de golven over het oppervlak bewegen. Wetenschappers vermoeden dat deze golven worden aangedreven door coronale massa-ejecties, die plasmawolken van het oppervlak van de zon het zonnestelsel in spuwen.

4. Brandbare kometen

Door de jaren heen, SDO heeft twee kometen langs de zon zien vliegen. In december 2011 wetenschapper keek toe hoe komeet Lovejoy erin slaagde de intense verwarming te overleven toen hij 516 passeerde, 000 mijl boven het zonneoppervlak. Komeet ISON in 2013 overleefde zijn ontmoeting niet. Door observaties als deze, SDO heeft wetenschappers nieuwe informatie gegeven over hoe de zon interageert met kometen.

5. Wereldwijde circulatie

Geen vast oppervlak hebben, de hele zon stroomt voortdurend vanwege de intense hitte die probeert te ontsnappen en de rotatie van de zon. Op de middelste breedtegraden bewegen zich grootschalige circulatiepatronen die meridonische circulatie worden genoemd. De waarnemingen van SDO onthulden dat deze circulaties veel complexer zijn dan wetenschappers aanvankelijk dachten en verband houden met de productie van zonnevlekken. Deze circulatiepatronen kunnen zelfs verklaren waarom het ene halfrond soms meer zonnevlekken heeft dan het andere.

6. De toekomst voorspellen

De uitstorting van materiaal door de zon door coronale massa-ejecties, of CME's, en de zonnewindsnelheid over het zonnestelsel. Wanneer ze interageren met de magnetische omgeving van de aarde, ze kunnen ruimteweer veroorzaken, die gevaarlijk kunnen zijn voor ruimtevaartuigen en astronauten. Met behulp van gegevens van SDO, NASA-wetenschappers hebben gewerkt aan het modelleren van het pad van een CME terwijl deze door het zonnestelsel beweegt om het potentiële effect op aarde te voorspellen. De lange basislijn van zonnewaarnemingen heeft wetenschappers ook geholpen bij het vormen van aanvullende machinale leermodellen om te proberen te voorspellen wanneer de zon een CME zou kunnen vrijgeven.

7. Coronale dimming

De piekerige oververhitte buitenatmosfeer van de zon - de corona - dimt soms. Wetenschappers die coronale dimming bestuderen, hebben ontdekt dat ze verband houden met CME's, die de belangrijkste oorzaken zijn van de ernstige ruimteweergebeurtenissen die satellieten en astronauten kunnen beschadigen. Met behulp van een statistische analyse van het grote aantal gebeurtenissen dat wordt gezien met SDO, wetenschappers waren in staat om de massa en snelheid van op de aarde gerichte CME's te berekenen - het gevaarlijkste type. Door coronaal dimmen te koppelen aan de grootte van CME's, wetenschappers hopen de ruimteweereffecten rond andere sterren te kunnen bestuderen, die te ver verwijderd zijn om hun CME's rechtstreeks te meten.

8. Dood en geboorte van een zonnecyclus

Met een decennium aan observaties, SDO heeft nu bijna een volledige 11-jarige zonnecyclus gezien. Beginnend bij het begin van zonnecyclus 24, SDO keek toe hoe de activiteit van de zon toenam tot het zonnemaximum en vervolgens vervaagde tot het huidige zonneminimum. Deze meerjarige waarnemingen helpen wetenschappers signalen te begrijpen die wijzen op de achteruitgang van de ene zonnecyclus en het begin van de volgende.

9. Polaire coronale gaten

Soms wordt het oppervlak van de zon gekenmerkt door grote donkere vlekken, coronale gaten genaamd, waar de emissie van extreem ultraviolet laag is. Gekoppeld aan het magnetische veld van de zon, de gaten volgen de zonnecyclus, toenemen bij het zonnemaximum. Wanneer ze zich aan de boven- en onderkant van de zon vormen, worden ze polaire coronale gaten genoemd en SDO-wetenschappers konden hun verdwijning gebruiken om te bepalen wanneer het magnetische veld van de zon omkeerde - een belangrijke indicator van wanneer de zon het maximum van de zon bereikt.

10. Nieuwe magnetische explosies

Aan het einde van het decennium, in december 2019, SDO-waarnemingen stelden wetenschappers in staat een geheel nieuw type magnetische explosie te ontdekken. Dit speciale type - spontane magnetische herverbinding genoemd (versus eerder waargenomen meer algemene vormen van magnetische herverbinding) - hielp een decennia-oude theorie te bevestigen. Het kan wetenschappers ook helpen begrijpen waarom de zonneatmosfeer zo heet is, beter ruimteweer voorspellen, en leiden tot doorbraken in gecontroleerde fusie- en laboratoriumplasma-experimenten.

In zijn 10e jaar, SDO zal worden vergezeld door een nieuwe gezamenlijke ESA-NASA-missie, Zonne-orbiter. Met een hellende baan, Solar Orbiter zal de poolgebieden kunnen zien waarvoor SDO een beperkte dekking heeft. Solar Orbiter heeft ook aanvullende instrumenten waarmee de twee missies kunnen samenwerken om 3D-beelden te maken van structuren onder het zichtbare oppervlak van de zon, waardoor wetenschappers de komende jaren nog meer inzicht krijgen in zonneactiviteit.