De atmosfeer van de Zon: fotosfeer, chromosfeer en corona

 

De atmosferische lagen van de Zon

De atmosfeer van de Zon bestaat uit verschillende lagen. We onderscheiden de fotosfeer, de chromosfeer en de corona. In deze buitenste lagen wordt de energie, die vanuit de binnenste lagen van de Zon omhoog is gebubbeld, als zonlicht gedetecteerd.

De onderste laag van de Zon is de fotosfeer. Deze laag is ongeveer 500 kilometer dik. In deze laag komt de energie van de Zon als licht vrij. Gezien de afstand van de Aarde tot de Zon duurt het 8 minuten voor dit zonlicht ons bereikt.

De fotosfeer bestaat uit heldere, borrelende granules van plasma en donkere, koudere zonnevlekken die ontstaan op plekken waar het magnetische veld van de Zon door het oppervlak breekt. Zonnevlekken bewegen over de schijf heen en door het bestuderen van deze beweging ontdekten astronomen dat de Zon ronddraait. Omdat de Zon een grote bal gas is die eigenlijk geen vaste vorm heeft draaien de verschillende gebieden op de Zon met verschillende snelheden. Gebieden rond de evenaar draaien in ongeveer 24 dagen rond en aan de polen duurt het meer dan 30 dagen voor een complete ronde.

Animatie van de atmosfeer van de Zon in verschillende golflengtes en verschillende hoogtes. De Aarde is er op schaal bij getekend. De animatie is gemaakt door de Dutch Open Telescope. Een telescoop speciaal ontworpen voor het waarnemen van de Zon.

De fotosfeer is ook de bron van zonnevlammen: tongen van vuur die tot honderdduizenden kilometers hoog boven het oppervlak kunnen uitkomen. Zonnevlammen produceren uitbarstingen van röntgenstraling, ultraviolette straling, elektromagnetische straling en radiogolven.

De volgende laag is de chromosfeer. De chromosfeer straalt een rode gloed uit die wordt veroorzaakt als superheet waterstof verbrandt. Maar deze rode gloed is erg zwak en is alleen tijdens een totale zonsverduistering zichtbaar. In alle andere situaties wordt deze rode gloed overstraald door de veel heldere fotosfeer.

De chromosfeer speelt vermoedelijk een rol in het verspreiden van warmte van uit het binnenste van de Zon naar de corona toe, de buitenste laag van de Zon. Astronomen hebben een vorm van seismische golven waargenomen die ontstaan in de chromosfeer en die zich voortzetten tot in de corona.

De derde laag van de atmosfeer van de Zon is de corona. Deze corona is alleen zichtbaar tijdens een totale zonsverduistering. De corona is zichtbaar als witte pluimen van geïoniseerd gas die de ruimte instromen. De corona kan een temperatuur van ongeveer 2 miljoen °C bereiken. Als de gassen in de corona afkoelen gaan ze verder door het leven als de zonnewind.

Waarom de corona tot 300 * heter is dan de fotosfeer is onbekend. Men zou verwachten dat de corona, omdat die zich veel verder van de Zon bevindt ook veel koeler zou zijn. Recent onderzoek suggereert dat kleine explosies, die bekend staan als nanoflares, meehelpen bij het verhogen van de temperatuur. Deze nanoflares zelf veroorzaken namelijk temperaturen tot 10 miljoen °C.

De explosies worden nanoflares genoemd omdat ze ongeveer één miljoenste van de energie bevatten dan een reguliere zonnevlam maar desondanks hebben ze toch nog een kracht die vergelijkbaar is met een waterstofbom van 10 megaton. Iedere seconde gaan er miljoenen van dergelijke nanoflares af rond de Zon en gezamenlijk verhitten ze de corona.

Ook gigantische tornado’s spelen mogelijk een rol bij het opwarmen van de buitenste laag van de Zon. Deze zonnetornado’s zijn een combinatie van heet gas en ineengestrengelde magnetische veldlijnen die worden aangedreven door nucleaire reacties in het binnenste van de Zon. Uitgaande van het aantal waargenomen verschijnselen vermoeden astronomen dat er dagdagelijks minimaal 11.000 van deze tornado’s actief zijn.

 

Eerste publicatie: 25 november 2012
Volledige revisie: 3 november 2017

Meer artikelen over de Zon: