Als je je handen tegen iets warms houdt en je ze langzaam terugtrekt, voel je dat de hitte tegen je handen afneemt.
Waarom wordt het dan heter naarmate je verder van het oppervlak van de zon en in de atmosfeer van de ster komt? Deze vraag houdt wetenschappers al tientallen jaren bezig.
Het oppervlak van de zon, de fotosfeer, is iets meer dan 5500 °C, terwijl het in de buitenste atmosfeer, de corona, ruim 1 miljoen °C is – bijna 200 keer zo warm.
Nu heeft een onderzoeksteam van de Koninklijke Sterrenwacht van België en de KU Leuven mogelijk het antwoord gevonden.
In Astrophysical Journal Letters beschrijven ze hoe hoogfrequente magnetische golven een rol spelen bij de opvallende temperatuurstijging in de atmosfeer.
‘De afgelopen 80 jaar hebben astrofysici geprobeerd dit probleem op te lossen, en nu is er steeds meer bewijs dat de corona kan worden opgewarmd door magnetische golven,’ zegt professor Tom Van Doorsselaere van de KU Leuven in een persbericht.
Ruimtetelescoop legt snelle oscillaties vast
De enige warmtebron van de zon wordt gevoed door kernfusie in het binnenste van de ster. Daarom denken wetenschappers al lang dat er een mechanisme moet zijn dat deze energie van de kern naar de corona transporteert.
De afgelopen tijd is er meer bewijs gevonden dat zogeheten transversale oscillaties een sleutelrol kunnen spelen, maar een verklaring was er nog niet. Daar komen de Belgen nu mee.
Ze onderzochten gegevens van de Extreme Ultraviolet Imager (EUI), de ruimtetelescoop aan boord van de sonde Solar Orbiter van ESA.
De onderzoekers bekeken o.a. deze observaties van 12 oktober 2022. Elke magnetische schommeling (de blauwe, groene en rode velden) is nog geen 10.000 kilometer breed. Ter vergelijking: de zonneschijf heeft een diameter van 1.392.000 kilometer.
De telescoop maakt beelden van de zonnecorona met een ongekende resolutie en onthult snelle fluctuaties in de kleinste magnetische structuren in de corona.
De wetenschappers wilden weten of de energie van deze nieuwe, snelle fluctuaties opweegt tegen de energie van soortgelijke, maar langzamere fluctuaties die al bekend zijn.
Op basis daarvan voerden ze een meta-analyse uit, waarbij meerdere vergelijkbare wetenschappelijke onderzoeken worden geanalyseerd om een algemene statistische analyse uit te voeren.
De resultaten vormen de grondslag voor de nieuwe theorie dat hoogfrequente golven een grotere bijdrage leveren aan de totale opwarming die door golven wordt veroorzaakt dan laagfrequente golven.
Met andere woorden: deze hoogfrequente golven transporteren geconcentreerde energie naar buiten en warmen de corona op, zo stellen de Belgische onderzoekers.