Parker Solar Probe lost 70 jaar durend mysterie over zonneactiviteit op

DNVN - Voor het eerst in de geschiedenis is de Parker Solar Probe van NASA door een gebied op de zon gevlogen waar magnetische velden explosief van elkaar worden gescheiden en weer met elkaar in contact komen. Daarmee is een theorie bevestigd waar wetenschappers al 70 jaar over discussiëren.

Dankzij NASA's Parker Solar Probe hebben wetenschappers eindelijk gezien hoe de zon uiteenvalt en explodeert. De missie heeft een 70 jaar oude theorie over de magnetische krachten achter zonnestormen bevestigd. Bron: Shutterstock

Deze doorbraak verklaart hoe de zon enorme energie-uitbarstingen afgeeft die zonnestormen en orkanen veroorzaken die krachtig genoeg zijn om satellieten, elektriciteitsnetten en communicatie op aarde te verstoren.

Bevestiging van decenniaoude theorieën over de zon

Een team onder leiding van het Southwest Research Institute (SwRI) heeft het eerste directe bewijs geleverd dat al lang bestaande theorieën over magnetische herverbinding bevestigt, een krachtig proces dat opgeslagen magnetische energie vrijmaakt en zonnevlammen, coronale massa-ejecties en andere ruimteweerverschijnselen veroorzaakt. De doorbraak werd mogelijk gemaakt door NASA's Parker Solar Probe (PSP), het enige ruimtevaartuig dat door de bovenste atmosfeer van de zon vloog.

Magnetische herverbinding vindt plaats wanneer magnetische veldlijnen in oververhit plasma uiteenvallen en zich vervolgens in een andere configuratie weer verbinden. Deze plotselinge verandering brengt een enorme hoeveelheid energie vrij. Op de zon veroorzaakt dit proces uitbarstingen die door het hele zonnestelsel kunnen rimpelen en de technologie op aarde, waaronder satellieten, communicatie en elektriciteitsnetten, kunnen verstoren. Het ontwikkelen van nauwkeurige modellen van hoe herverbinding op de zon werkt, is essentieel om deze verstorende zonnestormen te voorspellen voordat ze onze planeet bereiken.

Een door SwRI geleid onderzoek naar de zon heeft decenniaoude theoretische modellen van zonnemagnetische herverbinding bevestigd. Metingen van NASA's Parker Solar Probe hebben geholpen belangrijke hiaten in de data over de processen die zonnevlammen, coronale massa-ejecties en andere ruimteweerverschijnselen veroorzaken, op te vullen. De metingen werden verricht in het in het wit weergegeven gebied, dat is geïdentificeerd als de oorsprong van de coronale massa-ejecties. De hier getoonde figuren zijn afkomstig van beelden van ESA's Solar Orbiter-missie. Bron: ESA/NASA/Solar Orbiter.

Van de magnetosfeer van de aarde naar de zon

"Herverbinding vindt plaats op meerdere ruimtelijke en temporele schalen, in ruimteplasma's variërend van de zon tot de magnetosfeer van de aarde, van laboratoriumomgevingen tot kosmische schalen", aldus Dr. Ritesh Patel, onderzoeker bij de afdeling Zonnestelselwetenschap en -exploratie van SwRI in Boulder, Colorado, en hoofdauteur van een nieuw artikel gepubliceerd in Nature Astronomy. "Sinds eind jaren negentig zijn we in staat geweest herverbinding in de zonnecorona te identificeren met behulp van beeldvorming en spectroscopie. In-situdetectie is mogelijk in de aardmagnetosfeer dankzij de lancering van missies zoals NASA's Magnetosphere Multiscale (MMS)-missie. Vergelijkbare studies in de zonnecorona werden echter pas mogelijk met de lancering van NASA's Parker Solar Probe in 2018."

De ongekende nabijheid van PSP tot de zon heeft de deur geopend naar ontdekkingen die ooit onmogelijk werden geacht. Tijdens een scheervlucht langs de zon op 6 september 2022 kwam het ruimtevaartuig een enorme uitbarsting tegen en verzamelde het de eerste gedetailleerde beelden en metingen van plasma- en magnetische veldactiviteit tijdens zo'n gebeurtenis. Door deze waarnemingen te combineren met gegevens van de Solar Orbiter van de Europese Ruimtevaartorganisatie (ESA), bevestigde het door SwRI geleide team dat PSP inderdaad voor het eerst door een magnetische herverbindingszone in de atmosfeer van de zon was gevlogen.

NASA's Parker Solar Probe is het eerste ruimtevaartuig dat rechtstreeks door de buitenste atmosfeer van de zon vliegt en ongekende gegevens verzamelt over de zonneactiviteit en de effecten daarvan op de aarde. Bron: NASA GSFC/CIL/Brian Monroe

Langdurige modellen eindelijk bevestigd

"We ontwikkelen al bijna 70 jaar een theorie over magnetische herverbinding, dus we hebben een basisidee van hoe de verschillende parameters zich zullen gedragen", aldus Patel. "De metingen en observaties van de ontmoeting valideerden decennialange numerieke simulaties binnen een zekere mate van onzekerheid. De gegevens zullen dienen als sterke randvoorwaarden voor toekomstige modellen en een pad bieden naar het begrijpen van PSP-zonnemetingen vanuit andere tijdschalen en gebeurtenissen."

De MMS-missie van NASA, onder leiding van SwRI, heeft onderzoekers inzicht gegeven in hoe herverbinding plaatsvindt in de omgeving van de aarde op kleinere schaal. De PSP-waarnemingen uit 2022 bieden onderzoekers nu het ontbrekende puzzelstukje dat herverbinding op aardeschaal verbindt met zonneschaal. Vervolgens zal SwRI onderzoeken of herverbindingsmechanismen die verband houden met verstoringen of fluctuaties en magnetische golven aanwezig zijn in de zonnegebieden die door PSP zijn geïdentificeerd als gebieden die actief herverbinding ervaren.

Het geheim van energieoverdracht ontrafelen

"Doorlopend onderzoek levert ontdekkingen op verschillende schaalniveaus op die ons in staat stellen te zien hoe energie wordt overgedragen en hoe deeltjes worden versneld", aldus Patel. "Inzicht in deze processen in de zon kan ons helpen de zonneactiviteit beter te voorspellen en ons begrip van de omgeving nabij de aarde te verbeteren."

De Parker Solar Probe is een NASA-missie die is ontworpen om de zon van dichtbij te bestuderen en te onderzoeken hoe haar activiteit de omgeving van de aarde beïnvloedt. Het maakt deel uit van NASA's Living with Stars-programma, dat zich richt op het zon-aardesysteem en de impact ervan op het dagelijks leven en de samenleving. Het programma wordt beheerd door NASA's Goddard Space Flight Center in Maryland, namens het Science Mission Directorate van het agentschap in Washington. Het ruimtevaartuig zelf is ontworpen en gebouwd door het Applied Physics Laboratory van de Johns Hopkins University, dat ook de missie beheert en beheert.

La Khe (volgens SciTech Daily)

Bron: https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/tau-tham-do-mat-troi-parker-giai-ma-bi-an-keo-dai-70-nam-ve-hoat-dong-cua-mat-troi/20250824073432046