Wat is zonnewind?

Noorderlicht
Noorderlicht oftewel Aurora Borealis

Door de zonnewind stromen er geladen deeltjes en plasma van de Zon naar de ruimte. Ofschoon de zonnewind constant is zijn de eigenschappen dat niet. Wat veroorzaakt deze zonnewind en welke invloed heeft de zonnewind op Aarde?

De buitenste laag van de Zon is de corona. De corona kan een temperatuur van ruim 2 miljoen graden Celsius bereiken. Bij deze temperatuur kan het magnetische veld van de Zon de snel bewegende deeltjes niet meer vasthouden en waaien ze weg van de Zon.

De activiteit van de Zon verandert met een 11-jarige cyclus waarbij het aantal zonnevlekken, de stralingsnivo’s en de hoeveelheid uitgestoten materiaal veranderen. Deze veranderingen hebben hun invloed op de eigenschappen van de zonnewind, inclusief de eigenschappen van het magnetische veld, de snelheid, de temperatuur en de dichtheid. De zonnewind kan anders zijn afhankelijk van de plaats op Zon waar de wind is ontstaan en hoe snel dat deel van de Zon draait.

Boven gaten in de corona is de snelheid van de zonnewind groter. Daar kunnen snelheden bereikt worden tot 800 kilometer per seconde. Boven een gat in de corona zijn de temperatuur en de dichtheid lager en is het magnetische veld zwakker. De veldlijnen staan open naar de ruimte. Deze gaten in de corona komen voor aan de polen en op lage breedtes en zijn het actiefst als de Zon zich in een maximum bevindt. De temperatuur in de zonnewind kan oplopen tot 800.000° Celsius.

Diagram met de snelheid van de zonnewind (afbeelding NASA)
Diagram met de snelheid van de zonnewind (afbeelding NASA)

De snelheden van de zonnewind rond de evenaar zijn met 300 kilometer per seconde een stuk langzamer. In deze langzamere winden kan de temperatuur oplopen tot 1.6 miljoen graden Celsius.

De wind die van de Zon afblaast neemt geladen deeltjes en magnetische wolken mee. Deze materie wordt in alle richting verdeeld. Een gedeelte van de zonnewind waait voortdurend richting onze planeet en dat geeft interessante effecten.

Schematische weergave van ze zonewind op het magneetveld van de Aarde
Schematische weergave van de zonnewind op het magneetveld van de Aarde

Als materiaal dat door de zonnewind wordt meegevoerd het oppervlak van een planeet zou raken dan zou de straling zware schade toebrengen aan leven dat daar mogelijk aanwezig is. Het sterke magnetische veld van de Aarde beschermt ons daartegen, het zorgt er voor dat de schadelijke straling wordt afgebogen zodat het niet de oppervlakte van de planeet kan bereiken. De kracht van de zonnewind zorgt er wel voor dat het magnetische veld wordt vervormd: aan de zijde van de Zon is het ingedeukt, aan de nachtzijde van de Aarde is het uitgerekt.

Soms spuwt de Zon grote hoeveelheden plasma uit die bekend staan als zonnestorm of onder de Engelse naam Coronal Mass Ejections (CME). Ze komen tijdens een maximum vaker voor dan tijdens een minimum. Een zonnestorm heeft een veel sterker effect dan de standaard zonnewind.

Een zogenoemde Coronal Mass Ejection. De opname is gemaakt door de SOHO-satelliet, een gezamenlijk project van de ESA en de NASA.
Een zogenoemde Coronal Mass Ejection. De opname is gemaakt door de SOHO-satelliet, een gezamenlijk project van de ESA en de NASA.

Als een zonnestorm het magnetische veld van de Aarde bereikt dan kan dat er toe leiden dat ook het magnetische veld aan de nachtzijde wordt ingedrukt. Geladen deeltjes stromen dan via de magnetische polen van de planeet naar binnen en veroorzaken daar een effect dat we Aurora Borealis noemen oftewel het Noorderlicht. Wordt dit verschijnsel aan de zuidpool waargenomen dan noemen we dit Aurora Australis oftewel het Zuiderlicht.

Aurora Borealis - Noorderlicht - gefotografeerd vanuit Alaska
Aurora Borealis – Noorderlicht – gefotografeerd vanuit Alaska

Niet alle hemellichamen hebben een magneetveld dat hen beschermt tegen de schadelijke straling van de Zon. De Aardse Maan bijvoorbeeld heeft geen magneetveld maar de planeet Mercurius bijvoorbeeld heeft wel een magneetveld dat voldoende sterk is om bescherming te bieden tegen de reguliere zonnewind maar niet in staat is om de planeet te beschermen tegen een zonnestorm.

Op 6 oktober 1990 lanceerde de NASA de Ulysses-sonde speciaal om de zonnewind te bestuderen. Ulysses heeft over een periode van meer dan 12 jaar waardevolle gegevens verzameld over de zonnewind. Ulysses stopte in 2004 met waarnemen en in 2009 werd de communicatie met de satelliet definitief verbroken.

De baan van de Ulysses-sonde om de Zon (afbeelding NASA)
De baan van de Ulysses-sonde om de Zon (afbeelding NASA)

In 1997 is de ACE-sonde gelanceerd (Advanced Composition Explorer). Deze satelliet werd in een Langrange-punt tussen de Aarde en de Zon geplaatst en bestudeerde van daaruit de Zon. Planning is dat de ACE tot medio 2024 zijn werk blijft doen.

Het ruimteweer wordt steeds belangrijker voor ons op Aarde omdat het van invloed kan zijn op telecommunicatie verbindingen en de bemande ruimtevaart. Via speciale websites kunnen ook wij het ruimteweer volgen. Een goed voorbeeld is de site Spaceweather.

Meer artikelen over de Zon:

 

Eerste publicatie: 3 augustus 2013
Laatste keer bijgewerkt op: 1 oktober 2017