Grootste zonnevlam geregistreerd door SOHO. Afbeelding tegoed: SOHO Klik om te vergroten
Door NASA gefinancierde wetenschappers hebben grote vorderingen gemaakt bij het leren voorspellen van "alle heldere" perioden, wanneer zwaar ruimteweer onwaarschijnlijk is. De prognoses zijn belangrijk omdat straling van zonnestralen in verband met grote zonnevlammen gevaarlijk kan zijn voor onbeschermde astronauten, vliegtuigbewoners en satellieten.
"We hebben een veel beter inzicht in wat de sterkste, gevaarlijkste zonnevlammen veroorzaakt en hoe we prognoses kunnen ontwikkelen die een 'alles helder' kunnen voorspellen voor significant ruimteweer, voor langere periodes," zei Dr. Karel Schrijver van de Lockheed Martin Advanced Technology Center (ATC), Palo Alto, Californië Hij is de hoofdauteur van een paper over het onderzoek dat is gepubliceerd in het Astrophysical Journal.
Zonnevlammen zijn gewelddadige explosies in de atmosfeer van de zon die worden veroorzaakt door het plotseling vrijkomen van magnetische energie. Als een elastiekje dat te strak is gedraaid, kunnen gestreste magnetische velden in de atmosfeer van de zon (corona) plotseling een nieuwe vorm aannemen. Ze kunnen evenveel energie afgeven als een atoombom van 10 miljard megaton.
Ruimteweer voorspellen is een ingewikkeld probleem. Zonnevoorspellers richten zich voornamelijk op de complexiteit van magnetische zonneveldpatronen om zonnestormen te voorspellen. Deze methode is niet altijd betrouwbaar, omdat zonnestormen extra ingrediënten nodig hebben. Het is al lang bekend dat er grote elektrische stromen aanwezig moeten zijn om fakkels aan te drijven.
Inzicht in de oorzaken van de grootste zonnevlammen kwam in twee stappen. "Ten eerste ontdekten we karakteristieke patronen van de evolutie van magnetische velden die verband houden met sterke elektrische stromen in de zonne-atmosfeer", zegt Dr. Marc DeRosa, medeauteur van ATC. "Het zijn deze sterke elektrische stromen die zonnevlammen aandrijven."
Vervolgens ontdekten de auteurs dat de gebieden die het meest waarschijnlijk zouden flitsen nieuwe magnetische velden bevatten die duidelijk niet in overeenstemming waren met het bestaande veld. Dit opkomende veld uit het binnenste van de zon lijkt nog meer stroom op te wekken omdat het in wisselwerking staat met het bestaande veld.
Het team ontdekte ook dat fakkels niet noodzakelijkerwijs onmiddellijk optreden bij het verschijnen van een nieuw magnetisch veld. Blijkbaar moeten de elektrische stromen zich enkele uren voordat het vuurwerk begint opbouwen. Precies voorspellen wanneer een uitbarsting zal plaatsvinden, is als het bestuderen van lawines. Ze komen pas voor als er voldoende sneeuw is opgebouwd. Zodra de drempel is bereikt, kan de lawine op elk moment plaatsvinden door processen die nog niet volledig zijn begrepen.
'We ontdekten dat de huidige dragende regio's twee tot drie keer vaker oplaaien dan de regio's zonder grote stromingen', aldus Schrijver. "Ook is de gemiddelde flare-omvang driemaal groter voor de groep van actieve regio's met grote stroomsystemen dan voor de andere groep."
De onderzoekers deden de ontdekking door gegevens over magnetische velden op het oppervlak van de zon te vergelijken met de scherpste extreem-ultraviolette beelden van de zonnecorona. De magnetische kaarten waren afkomstig van het Michelson Doppler Imager (MDI) -instrument aan boord van het Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) ruimtevaartuig. SOHO wordt beheerd in het kader van een samenwerkingsmissie tussen de European Space Agency en NASA.
De corona-afbeeldingen waren van het NASA Transition Region en Coronal Explorer-ruimtevaartuig (TRACE). Het team gebruikte ook computermodellen van een driedimensionaal magnetisch zonneveld zonder elektrische stromen op basis van SOHO-afbeeldingen. Verschillen tussen afbeeldingen en modellen wezen op de aanwezigheid van grote elektrische stromen.
"Dit is een resultaat dat meer is dan de som van twee individuele missies", zegt Dr. Dick Fisher, directeur van NASA's Sun-Solar System Connection Division. "Het is niet alleen wetenschappelijk interessant, maar heeft brede gevolgen voor de samenleving."
Voor beelden over het onderzoek op het web, bezoek: NASA News Release
