Skip to main content

Zonne-uitbarstingen, bedreigende gebeurtenissen op de Zon

Zonnevlammen bedreigen ruimtevaart

Zonnevlammen komen vaak voor in periodes van hoge zonne-activiteit. Het zijn plotse toenames in helderheid van een klein deel van de chromosfeer of corona, bijna altijd in de buurt van een zonnevlek. Er wordt straling uitgezonden (in X-stralen, radiogolven en optische straling). Deze waarschuwt voor gevaar.

Sommige deeltjes worden tijdens SEP-events (Solar Energetic Particles of in het Nederlands, “Energetische Deeltjes van de Zon”) versneld tot zeer hoge energieën (verschillende gigaelectronvolten) en vormen een grote bedreiging voor de interplanetaire ruimtevaart.

Straling in 3 fases

Zonnevlammen volgen drie fases die afhankelijk van de gebeurtenis van enkele seconden tot enkele uren kunnen duren.

  1. Het voorstadium geeft energie vrij in de vorm van röntgenstralen.
  2. Het hoofdstadium wordt geassocieerd met de emissie van een flits in zichtbaar licht, maar ook met de emissie van elektromagnetische straling in het hele spectrum van gammastraling tot radiogolven;
  3. De laatste fase is de afname waarbij alleen zachte röntgenstralen worden gedetecteerd.

De protuberansen bestaan uit dicht en koud plasma (toch nog 10.000 K, maar minder heet dan de corona) dat baadt in het hete plasma van de corona en wordt begrensd door het coronaal magneetveld.

Ze vormen soms bogen die tot een miljoen km boven de chromosfeer uit kunnen stijgen en enkele dagen kunnen aanhouden.

Bellen die enorme hoeveelheden materiaal vrijgeven

Coronale massa-ejecties (CME) zijn gigantische plasmabellen die in de zonnecorona worden geproduceerd en die enorme hoeveelheden materiaal vrijgeven dat de normale flux van de zonnewind verstoort en een bedreiging vormt voor ruimtemissies.

Het fenomeen werd voor het eerst waargenomen in 1973 door de telescoop van het Amerikaanse SKYLAB-station.

Een coronale massa-ejectie reist met snelheden tot 1000 km/s en is dichter dan de normale zonnewind.

Ook al zijn de deeltjessnelheden erg hoog, het duurt enkele tientallen uren tot enkele dagen eer de deeltjes de Aarde bereiken, veel langer dan het licht dat slechts 8 minuten nodig heeft om de 150 miljoen km te overbruggen die de Aarde van de Zon scheiden. Aardse verstoringen als gevolg van deze zonnegebeurtenissen kunnen dus gedeeltelijk op voorhand worden voorzien.

Carrington’s exceptionele gebeurtenis

De grootste zonnevlam werd op 1 september 1859 waargenomen door de Britse astronoom Richard Carrington. Vlekken, zo groot dat ze met het blote oog zichtbaar waren, waren een paar dagen lang op het oppervlak van de zon verschenen. Ze werden geassocieerd met een lichtflits die ongeveer vijf minuten duurde, het beginpunt van een uitzonderlijke zonnevlam.

Een magnetische storm verstoorde de Aarde 17 uur later en produceerde zelfs in tropische gebieden zichtbaar noorderlicht en sterke verstoringen in telegraafcommunicatie. Getuigenissen bevestigden dat het mogelijk was om een krant te lezen in het midden van de nacht dankzij het poollicht tot op breedtegraden zo laag als Panama.

Zo kon een verband worden gelegd tussen zonnevlammen en aardse verstoringen, waaruit ruimteweer ontstaan is. Zo'n extreme zonnestorm zou, als die zich nu zou voordoen, wereldwijde verstoringen van satellieten, telecommunicatie en stroomdistributie kunnen veroorzaken.

Sinds 1859 zijn er talloze uitbarstingen geweest, maar nooit op een dergelijke schaal.

 

Eerste momenten van een zonne-uitbarsting waargenomen door SDO in valse kleuren in verschillende ultraviolette golflengten. Met dank aan: NASA.
Zonne-uitbarsting in de vorm van een filament of protuberans van 31 augustus 2012 waargenomen door SDO (Solar Dynamics Observatory). Met dank aan: NASA.
Een gigantische coronale massa-ejectie waargenomen door de SoHo-satelliet (Solar and Heliospheric Observatory) op 2 december 2003 stoot een wolk van deeltjes de ruimte in. Met dank aan: NASA.