De Zon kan gevaarlijke supervlammen produceren

Hoogenergetische supervlammen worden typisch in verband gebracht met jonge, snel draaiende sterren. Maar er is nieuw bewijs dat volwassen, langzaam draaiende sterren zoals onze Zon ook zo nu en dan een enorme uitbarsting kunnen produceren.

Sterren die zich honderden lichtjaren ver weg bevinden vertonen af en toe een enorme uitbarsting van energie die astronomen hier op Aarde waar kunnen nemen. Deze uitbarstingen zijn bekend als supervlammen. Ze lijken op een normale zonnevlam maar dan vele malen sterker. Tot nu toe werd aangenomen dat dergelijke uitbarstingen alleen voorkomen bij jonge sterren en dat sterren van middelbare leeftijd zoals bijvoorbeeld onze 4,6 miljard jaar oude Zon niet meer in staat zijn om supergrote zonnevlammen te produceren.

Nieuw onderzoek dat onlangs in het tijdschrift “the Astrophysical Journal” werd gepubliceerd suggereert dat ook volwassen langzaam draaiende sterren zoals onze Zon nog steeds een superflare kunnen produceren. Gelukkig zijn die uitbarstingen dan wel zeer zeldzaam. Het recente onderzoek werd gedaan door astronomen van de universiteit van Boulder in Colorado. Het onderzoek toont aan dat een volwassen ster gemiddeld eens in de 2000 tot 3000 jaar een supervlam kan produceren. Dat is niet vaak maar wel vaak genoeg om ons zorgen over te maken.

Als een superflare de Aarde zou raken dan zou dit niet direct leiden tot een ecologische ramp maar onze technologische samenleving zou wel zeer veel schade oplopen. De hoogenergetische straling die ons dan raakt zalserieuze schade veroorzaken aan elektronica en telecommunicatiesystemen en leiden tot beschadigde satellieten en elektrische black-outs. Ook astronauten zouden worden blootgesteld aan schadelijke hoeveelheden straling.

Een superflare is niet hetzelfde als een geomagnetische storm maar er zijn wel overeenkomsten. Geomagnetische stormen zijn zware verstoringen in het magneetveld van de Aarde en superflares zijn enorme explosies aan het oppervlak van sterren. Als op de Zon een superflare ontstaat dan gaat dat gepaard met grote uitbarstingen van plasma en als die plasmastromingen de Aarde bereiken dan heeft dit een enorm krachtige magnetische storm tot gevolg. Simpel gezegd zijn enorme geomagnetische stormen het resultaat van superflares.

Superflares werden voor het eerst met de Kepler Space Telescope waargenomen, dit gebeurde eigenlijk per toeval. Deze telescoop in de ruimte was ontworpen om exoplaneten te vinden maar de waarnemingen van de Kepler toonden ook af en toe vreemd gedrag van sterren aan. Die sterren werden gedurende korte periodes extreem helder. Astronomen noemden deze sterren “Kepler superflare sterren”.

Normale zonnevlammen op de Zon zijn heel normaal maar deze zonnevlammen zijn bepaald niet van het formaat waar we het hier over hebben. Superflares produceren vele malen meer energie. De uitbarstingen kunnen honderden tot duizenden keren krachtiger zijn dan wat we tot nu toe op de Zon hebben waargenomen. Omdat jonge sterren nog veel actiever zijn kunnen vermoedelijk ook veel gemakkelijker superflares veroorzaken.

Superflares kunnen worden veroorzaakt door grote hoeveelheden energie die zijn opgeslagen rond grote zonnevlekken aan het oppervlak van de ster. Jonge, snel draaiende sterren kunnen deze grote hoeveelheden magnetische energie heel efficiënt opwekken omdat hun binnenste met verschillende snelheden ronddraait.

De onderzoekers wilden weten of volwassen sterren zoals onze Zon ook in staat zouden zijn om dergelijke supervlammen te maken en zo ja met welke frequentie ze dat zouden kunnen doen. De Kepler waarnemingen werden bevestigd door de Gaia telescoop van de ESA en het Apache Point Observatorium in New Mexico. Om die manier waren de onderzoekers er zeker van dat alle ruis uit de waarnemingen was verwijderd. Toen dat eenmaal was gedaan kon men uit de totale lijst van superflares er 43 halen die afkomstig waren van sterren zoals onze Zon. Met behulp van statistiek kon men bevestigen dat de leeftijd van de ster een bepalende factor heeft bij het vermogen om superflares te produceren. Daar waar jonge sterren gemiddeld eens per week een superflare produceerden bleken volwassen sterren dat gemiddeld eens per 2000 – 3000 jaar te doen.

Het is niet bekend wanneer de Zon een superflare kan produceren. Astronomen zijn momenteel niet in staat dit te voorspellen of te berekenen.

Het huidige onderzoek toot alleen maar aan dat dergelijke supervlammen eens in de 2000 – 3000 jaar kunnen optreden maar zegt helemaal niks over wanneer de eerstvolgende kan zijn. De resultaten van het onderzoek suggereren wel dat het voorkomen van enorm grote zonnevlekken voor essentiële voorwaarde is voor superflares. Dus als we dergelijke zeer grote zonnevlekken zien ontstaan op de Zon dan weten we ook dat de kans op een superflare groter is geworden.

De onderzoekers willen nu gaan onderzoeken hoe onze Zon eigenlijk is staat is dergelijke ongewoon grote zonnevlekken te maken.

Eerste publicatie: 14 juni 2019