Een nieuwe studie onder leiding van de Universiteit van Hawai'i (UH) in Mānoa heeft geholpen het begrip van de hoeveelheid waterstof te verfijnen, helium en andere elementen die aanwezig zijn in gewelddadige uitbarstingen van de zon, en andere soorten "zonnewind, " een stroom van geïoniseerde atomen uitgestoten door de zon.

Coronale massa-ejecties (CME) zijn gigantische plasma-uitbarstingen die uit de zon losbarsten, op weg naar het zonnestelsel met snelheden van wel 2 miljoen mijl per uur. Zoals de zon zelf, de meerderheid van de atomen van een CME zijn waterstof. Wanneer deze deeltjes interageren met de atmosfeer van de aarde, ze leiden naar de schitterende veelkleurige lichten van de Aurora Borealis. Ze kunnen ook de communicatie uitschakelen, moderne beschaving tot stilstand te brengen.

En hun oorzaak is vrijwel een mysterie.

UH Manoa School of Ocean and Earth Science and Technology (SOEST) onderzoeker Gary Huss leidde een team van wetenschappers bij het onderzoeken van een monster van zonnewind verzameld door NASA's Genesis-missie.

Het grootste deel van ons begrip van de samenstelling van de zon, die 99,8% van de massa van het zonnestelsel uitmaakt, is afkomstig van astronomische waarnemingen en metingen van een zeldzaam type meteoriet. In 2001, de Genesis-sonde ging naar de ruimte om monsters van zonnewind te verzamelen in pure materialen, en breng het materiaal terug naar de aarde om het in een laboratorium te bestuderen. Die monsters vertegenwoordigden deeltjes verzameld uit verschillende bronnen van zonnewind, inclusief die worden weggegooid door CME's.

De Genesis-monsters zorgden voor een nauwkeuriger beoordeling van de hoeveelheid waterstof in CME's en andere componenten van de zonnewind. Ongeveer 91% van de atomen van de zon zijn waterstof, dus alles wat er in het zonnewindplasma gebeurt, wordt beïnvloed door waterstof.

Echter, het meten van waterstof in de Genesis-monsters bleek een uitdaging. Een belangrijk onderdeel van het recente werk was het ontwikkelen van geschikte normen met behulp van terrestrische mineralen met bekende hoeveelheden waterstof, geïmplanteerd met waterstof door een laboratoriumversneller.

Een nauwkeurige bepaling van de hoeveelheid waterstof in de zonnewind stelde onderzoekers in staat om kleine verschillen te onderscheiden in de hoeveelheid neon en helium ten opzichte van waterstof die door deze massale zonne-ejecties wordt uitgestoten. Helium en neon, beide edelgassen, zijn moeilijk te ioniseren. De nieuwe metingen van waterstof toonden aan dat helium en neon beide waren verrijkt in coronale massa-ejecties, geeft aanwijzingen voor de onderliggende fysica in de zon die de coronale massa-ejecties veroorzaakt.

In het zeer energieke evenement, "het uitgestoten materiaal lijkt bijna systematisch te zijn verrijkt met atomen die de meeste energie nodig hebben om te ioniseren, " zei Ryan Ogliore, co-auteur en assistent-professor natuurkunde aan de Washington University in St. Louis. "Dat vertelt ons veel over de fysica die betrokken is bij de eerste fasen van de explosie op de zon."