Wetenschappers maken de Wile E. Coyote observatie, wat de theorie bevestigt over hoe zonnevlammen worden gecreëerd.

24 oktober 2024

Dit artikel is beoordeeld volgens het redactionele proces en beleid van Science X. Redacteuren hebben de volgende kenmerken benadrukt terwijl ze de geloofwaardigheid van de inhoud waarborgen:

gecontroleerd op feiten

peer-reviewed publicatie

vertrouwde bron

gecorrigeerd

door Steve Lundeberg, Oregon State University

Een internationale samenwerking met een astrofysicus van de Oregon State University heeft een fenomeen geïdentificeerd dat een 19 jaar oude theorie bevestigt over hoe zonnevlammen ontstaan, en dat vergelijkbaar is met de snelle bewegingen van een iconische tekenfilmpredator.

De bevindingen van de studie, geleid door Juraj Lorincik van het Bay Area Environmental Research Institute, werden gepubliceerd in Nature Astronomy.

Het begrijpen van zonnevlammen is belangrijk voor het voorspellen van ruimteweer en voor het beperken van de impact ervan op technologie en menselijke activiteiten, aldus Vanessa Polito, een docent aan de faculteit van de Oregon State University College of Science.

'Zonnevlammen kunnen een enorme hoeveelheid energie vrijgeven - 10 miljoen keer groter dan de energie die vrijkomt bij een vulkanische uitbarsting,' zei Polito. 'Vlammen en daarmee samenhangende coronamassa-ejecties kunnen prachtige aurora's veroorzaken, maar ook ons ruimtemilieu ernstig beïnvloeden, communicatie verstoren, gevaren opleveren voor astronauten en satellieten in de ruimte, en het elektriciteitsnet op aarde beïnvloeden.'

De 'slip-running' herverbindingen van de magnetische veldlijnen van de zon - de term was geïnspireerd op de dolle sprongen van Wile E. Coyote achter de Road Runner aan - werden waargenomen via NASA's Interface Region Imaging Spectrograph, of IRIS, een satelliet die wordt gebruikt om de atmosfeer van de zon te bestuderen.

De waarneming van kleine, briljante kenmerken in de atmosfeer van de zon die met ongekende snelheden verplaatsen - duizenden kilometers per seconde - opent de deur naar een dieper begrip van de creatie van zonnevlammen, de krachtigste explosies in het zonnestelsel.

Guillaume Aulanier van de Paris Observatory, een medewerker in het onderzoek, ontwikkelde het concept van slip-runner reconnectie in 2005.

Maar het meten van de snelheid van zonnevlamkernen was lange tijd moeilijk, aldus Polito. Kernen zijn kleine, heldere regio's binnen de grotere vlamribbels die de locatie van magnetische veldherverbinding markeren, gebieden die bekend staan als 'footpoints' waar intense hitte en energie vrijkomen.

Recent ontworpen observatieprogramma's met een hoge frequentie, die elke twee seconden beelden vastleggen, onthulden de glijdende bewegingen van kernen die met snelheden tot 2.600 kilometer per seconde bewegen.

'De kleine, heldere kenmerken die worden waargenomen door IRIS volgen de zeer snelle beweging van footpoints van individuele magnetische veldlijnen, die langs de zonneatmosfeer glijden tijdens een uitbarsting,' zei Polito, de adjunct-hoofdonderzoeker van de IRIS-missie.

'Vlammen en magnetische herverbinding zijn fenomenen die optreden in alle sterren en in verschillende astrofysische objecten in het hele universum, zoals pulsars en zwarte gaten. Op de zon, onze dichtstbijzijnde ster, kunnen we ze in detail bestuderen zoals aangetoond in ons onderzoek.'

Een zonnevlam treedt op wanneer de atmosfeer van de zon een plotselinge, intense uitbarsting van straling uitstoot via de snelle afgifte van opgebouwde magnetische energie. De energie-uitvoer van een enkele uitbarsting is equivalent aan miljoenen waterstofbommen die tegelijkertijd exploderen en bestrijkt het gehele elektromagnetische spectrum, van radiogolven tot gammastralen.

Vlammen worden vaak geassocieerd met grote uitstotingen van plasma - gas zo heet dat elektronen worden gescheiden van kernen - uit de corona van de zon, fenomenen die bekend staan als coronale massa-ejecties. Een uitbarsting kan duren van enkele minuten tot uren.

Samen met Polito, Lorincik en Aulanier werkten wetenschappers van het Astronomical Institute of the Czech Academy of Sciences en het Lockheed Martin Solar and Astrophysics Laboratory, waar de IRIS-satelliet wordt bediend, aan de studie mee.

Meer informatie: Juraj Lörinčík et al, Observation of super-Alfvénic slippage of reconnecting magnetic field lines on the Sun, Nature Astronomy (2024). DOI: 10.1038/s41550-024-02396-4

Tijdschriftinformatie: Nature Astronomy

Verstrekt door Oregon State University