Meteoorachtige vuurballen gezien in de corona van de zon
Coronale regen is de meest dramatische weergave van afkoeling in de corona van de Zon. Het komt overeen met koele en dichte klonten plasma die gedurende een tijdschaal van minuten in de corona verschijnen en die bij voorkeur langs coronale lussen naar het zonneoppervlak vallen. Nu hebben astronomen met de Solar Orbiter een nooit eerder gezien “vuurbal”-fenomeen waargenomen dat zich voordoet in de coronaregen.
Coronale regen is een condensatieproces waarbij een deel van het vurige materiaal van de Zon samenklontert als gevolg van plotselinge, plaatselijke temperatuurdalingen.
De corona, het buitenste deel van de atmosfeer van de Zon, bestaat uit gas met temperaturen van miljoenen graden. Snelle temperatuurdalingen produceren superdichte klonten plasma die 250 kilometer groot kunnen worden.
Deze vurige ballen vallen terug naar de Zon terwijl de zwaartekracht ze met meer dan 100 kilometer per seconde binnentrekt.
In het voorjaar van 2022 kruiste de Solar Orbiter van de ESA super dicht langs de Zon op een afstand van slechts 49 miljoen kilometer, wat de beste ruimtelijke resolutie ooit van de zonnecorona mogelijk maakte.
Samen met de eerste hoge resolutiebeelden van de coronale regenmassa’s observeerde Solar Orbiter de verwarming en compressie van het gas direct eronder.
De resulterende piek in intensiteit onder de klonten geeft aan dat het gas wordt verwarmd tot een miljoen graden, wat een paar minuten aanhoudt terwijl ze vallen.
Op Aarde vinden “vallende sterren” plaats wanneer meteoroïden met hoge snelheid onze atmosfeer binnendringen en verbranden.
Maar de corona van de Zon is erg ijl en heeft een lage dichtheid en verwijdert niet veel materiaal van de klonten, dus wetenschappers denken dat de meeste “vallende sterren” het zonneoppervlak intact bereiken.
Hun effecten zijn tot nu toe nooit waargenomen en de waarnemingen van Solar Orbiter hebben onthuld dat dit proces een korte, sterke opheldering kan veroorzaken met een opwaartse golf van materiaal en schokgolven die het gas erboven opnieuw opwarmen.
“Vallende sterren” en meteoren in de atmosfeer van de Aarde worden gekenmerkt door een spoor achter het pad van de meteoor, gevormd wanneer verwarmd materiaal eronder delen van het object afstroopt – een proces dat ablatie wordt genoemd. Hetzelfde gebeurt met kometen die om de Zon draaien.
Ablatie vindt echter niet plaats in de zonnecorona vanwege het magnetische veld. In plaats daarvan wordt vallend gas gedeeltelijk geïoniseerd en volgt het de magnetische veldlijnen, die fungeren als gigantische buizen die het gas doorsluizen.
De compressie en hitte eronder voorkomen dat de klonten staarten produceren en maken het fenomeen veel moeilijker vast te leggen op de Zon.
De binnenste zonnecorona is zo heet dat we die misschien nooit ter plaatse met een ruimtesonde kunnen onderzoeken.
Solar Orbiter draait echter zo dicht bij de Zon dat het kleinschalige fenomenen kan detecteren die zich binnen de corona voordoen, zoals het effect van de regen op de corona, compositie en thermodynamica.
Alleen al het detecteren van coronaregen is een enorme stap voorwaarts voor de zonnefysica, omdat het belangrijkste aanwijzingen geeft over de grote zonnemysteries, zoals hoe het gas wordt verwarmd tot miljoenen graden.
Als mensen buitenaardse wezens waren die in staat waren om op het oppervlak van de Zon te leven zouden ze constant beloond worden met geweldige uitzichten op vallende sterren, maar ze zouden wel op hun hoofden moeten letten.
Het onderzoek is in het tijdschrift Astronomy & Astrophysics gepubliceerd.
Artikel: P. Antolin et al. 2023. Extreme-ultraviolet fine structure and variability associated with coronal rain revealed by Solar Orbiter/EUI HRIEUV and SPICE. A&A, in press; doi: 10.1051/0004-6361/202346016
Eerste publicatie: 8 juli 2023
Bron: sci-news
