Wauw! Astronomen onthullen spectaculaire nieuwe beelden van onze moederster

Wauw! Astronomen onthullen spectaculaire nieuwe beelden van onze moederster© Scientias.nl

De gloednieuwe foto’s van de Solar Orbiter-missie onthullen verbluffende details van zowel het zichtbare oppervlak als de buitenste atmosfeer van de zon.

Geen enkel hemellichaam in ons zonnestelsel is zo dynamisch en veelzijdig als de zon. Wetenschappers kunnen dan ook niet wachten om meer over onze moederster te ontdekken. De Solar Orbiter-missie, geleid door ESA, bestudeert de zon met maar liefst zes geavanceerde instrumenten. En onlangs heeft ESA de meest gedetailleerde beelden met de hoogste resolutie ooit vrijgegeven.

Nieuwe beelden

Hieronder zijn de nieuwe beelden te bewonderen. Ze zijn samengesteld uit foto’s genomen door het Polarimetric and Helioseismic Imager (PHI) van het ruimtevaartuig. Dit krachtige instrument legt niet alleen beelden vast in zichtbaar licht, maar meet ook de richting van het magnetische veld en brengt de snelheid en richting van de bewegingen op het zonoppervlak nauwkeurig in kaart. De beelden werden vastgelegd toen Solar Orbiter zich op minder dan 74 miljoen kilometer van de zon bevond. Van zo dichtbij kon de sonde maar een klein deel van de zon in beeld brengen. Na het nemen van elke afbeelding moest het ruimtevaartuig draaien en kantelen totdat het hele zonoppervlak in beeld was gebracht.

Gloeiend heet plasma

Kijk eens goed naar de foto hieronder. Deze onthult het zichtbare ‘oppervlak’ van de zon zoals het werkelijk is: gloeiend, heet plasma (geladen gas) dat onafgebroken in beweging is. Bijna alle straling van de zon komt uit deze laag, die een temperatuur heeft tussen de 4500 en 6000 graden Celsius. Dieper in de zon wordt het hete, dichte plasma in de ‘convectiezone’ rond geroerd, vergelijkbaar met het magma in de mantel van onze aarde. Door deze beweging krijgt het zonoppervlak een ‘korrelige’ uitstraling.

Deze afbeelding toont de zon in zichtbaar licht, vastgelegd door het PHI-instrument aan boord van het Solar Orbiter ruimtevaartuig. Het instrument verzamelde rood licht met een golflengte van 617 nanometer. Afbeelding: ESA & NASA/Solar Orbiter/PHI Team

De meest opvallende kenmerken in de foto zijn de zonnevlekken. Deze verschijnen als donkere vlekken of gaten in het verder gladde oppervlak. Zonnevlekken zijn kouder dan hun omgeving, waardoor ze minder licht uitstralen.

Magnetogram

De magnetische kaart of ‘magnetogram’ hieronder laat zien dat het magnetische veld van de zon vooral geconcentreerd is rond de zonnevlekken. Het veld wijst naar buiten (rood) of naar binnen (blauw) op de plekken waar de zonnevlekken zich bevinden. Het sterke magnetische veld verklaart waarom het plasma in deze vlekken kouder is. Normaal gesproken zorgt convectie ervoor dat warmte van binnenuit naar het oppervlak wordt getransporteerd, maar dit wordt verstoord doordat geladen deeltjes gedwongen worden de dichte magnetische veldlijnen in en rondom de zonnevlekken te volgen.

Deze afbeelding toont de richting van het magnetische veld op de zonneschijf, gezien vanuit onze blikrichting. Dit soort kaart wordt ook wel een ‘magnetogram’ genoemd. Afbeelding: ESA & NASA/Solar Orbiter/PHI Team

Beweging

De snelheid en richting van de beweging van materiaal op het oppervlak van de zon zijn te zien op onderstaande foto. Blauwe gebieden bewegen naar het ruimtevaartuig toe, terwijl rode gebieden zich ervan af bewegen. Deze kaart laat zien dat, hoewel het plasma op het zonoppervlak meestal meedraait met de algehele rotatie van de zon, het rond de zonnevlekken naar buiten wordt geduwd.

Deze tachogram laat de snelheid en richting zien van het materiaal dat zich beweegt op het zichtbare oppervlak van de zon. Afbeelding: ESA & NASA/Solar Orbiter/PHI Team

Mozaïek

De metingen van de fotosfeer kunnen nu direct worden vergeleken met een nieuwe afbeelding van de buitenste atmosfeer van de zon (de corona), gemaakt uit hoge-resolutiebeelden die zijn vastgelegd door het Extreme Ultraviolet Imager (EUI)-instrument, die de zon in ultraviolet licht vastlegt. Om de volledige beelden van de zonneschijf te maken, werden alle losse beelden samengevoegd tot een mozaïek. Zowel de PHI- als EUI-mozaïeken bestaan elk uit 25 afbeeldingen, vastgelegd over een periode van meer dan vier uur. De zonneschijf in de mozaïeken heeft een diameter van bijna 8000 pixels, wat een verbluffende hoeveelheid details laat zien.

Corona

Onderstaande afbeelding van de zon in ultraviolet licht onthult de bovenste atmosfeer van de zon, de corona. De meest opvallende kenmerken in deze afbeelding zijn de heldere lijnen en lussen die uit actieve gebieden op het oppervlak van de zon komen. Deze komen overeen met de zonnevlekken die te zien zijn op de andere foto’s hierboven. Boven de actieve zonnevlekken zie je gloeiend plasma dat de ruimte in wordt geslingerd. Het plasma, dat een temperatuur van een miljoen graden bereikt, volgt de magnetische veldlijnen die uit de zon steken en vaak de naburige zonnevlekken met elkaar verbinden.

Afbeelding van de zon in ultraviolet licht. Afbeelding: ESA & NASA/Solar Orbiter/EUI Team

Het verwerken van de beelden om de PHI-mozaïeken samen te stellen was een uitdagende en nieuwe taak. Nu dat eenmaal is gelukt, zal het verwerken van de gegevens en het maken van mozaïeken in de toekomst sneller gaan. Het PHI-team verwacht zelfs voortaan twee keer per jaar zulke gedetailleerde mozaïeken te kunnen leveren. En dat zal waarschijnlijk leiden tot nog veel meer waardevolle inzichten in de toekomst.

Meer wetenschap? Lees de nieuwste artikelen op Scientias.nl .

Wauw! Astronomen onthullen spectaculaire nieuwe beelden van onze moederster