Zonnevlam is anderhalve dag voor ontstaan al te voorspellen

Nu laten we ons nog verrassen door zonnevlammen en de nare effecten die ze op onze satellieten, astronauten en elektriciteitsvoorziening kunnen hebben. Maar dat gaat veranderen: wetenschappers hebben een manier ontdekt waarop zonnevlammen tot wel een dag van tevoren kunnen worden voorspeld.

Wanneer atomen in radioactieve elementen energie verliezen, komt er gammastraling vrij. Hoeveel gammastraling er vrijkomt, is afhankelijk van de snelheid waarmee radioactive elementen energie verliezen. Lang werd gedacht dat die snelheid constant is. Maar het tegendeel blijkt waar te zijn. In 2006 ontdekten onderzoekers al dat de snelheid waarmee radioactieve elementen energie verloren zo’n 39 uur voordat een grote zonnevlam vrijkwam, veranderde.

Hypothese
Het leidde tot de volgende hypothese. De snelheid van radioactief verval wordt beïnvloed door de activiteit van de zon, mogelijk door stromen van hele kleine deeltjes die we ook wel zonneneutrino’s noemen. Die invloed is de ene keer groter dan de andere keer. Dat zou komen door de afstand die de zon tot de aarde heeft en door zonnevlammen.

Resultaten
Nieuw onderzoek onderschrijft die hypothese. De snelheid waarmee het radioactieve isotoop chlorine-36 vervalt is het grootste in januari en februari en het kleinst in juli en augustus. Dat blijkt uit waarnemingen die tussen juli 2005 en juni 2011 zijn gedaan. Dat wijst erop dat de afstand tussen de zon en de aarde invloed heeft op de snelheid van het radioactieve verval. Als de aarde dichtbij staat (in januari) of heel ver weg staat (in juli) is de snelheid anders. Maar niet alleen de aarde, ook de zonneactiviteit beïnvloedt het radioactieve verval, zo blijkt. Sinds 2006 hebben onderzoekers ook tien zonnevlammen vooraf zien gaan door een verandering in snelheid van radioactief verval. “We hebben herhaaldelijk gezien dat zonnevlammen vooraf werden gegaan door een signaal,” vertelt onderzoeker Ephraim Fischbach. En dat signaal kan ons helpen vast te stellen of een zonnevlam dreigt.

Zonneneutrino’s
Hoe zonnevlammen en de afstand tussen de aarde en zon precies invloed uitoefenen op het radioactieve verval is onduidelijk. Zonneneutrino’s, hele kleine deeltjes die de zon produceert, zijn vooralsnog hoofdverdachte. “Wanneer de aarde ver weg is, komen er minder zonneneutrino’s voor en is de vervalsnelheid ietsje lager,” vertelt onderzoeker Jere Jenkins. “Wanneer we dichterbij zijn, zijn er meer neutrino’s en gaat het verval sneller. (…) Of neutrino’s of een ander onbekend deeltje beïnvloedt de vervalsnelheid.”

De onderzoekers hebben inmiddels patent aangevraagd op hun manier om zonnevlammen nog voor ze ontstaan op te sporen. Hopelijk leidt het uiteindelijk tot apparatuur die zonnevlammen tot wel anderhalve dag van tevoren kan zien aankomen. Dat kan de aarde voor veel problemen behoeden. Wanneer een grote zonnevlam ontstaat, gaat deze vaak vergezeld door een coronale massa-ejectie: een stroom geladen deeltjes die botsen met de magnetosfeer van de aarde. Dat kan leiden tot geomagnetische stormen die er bijvoorbeeld voor zorgen dat de elektriciteit uitvalt. De laatste keer dat een zonnevlam voor flinke problemen zorgde, was in 1859. “Er kwam zoveel energie vrij bij deze zonnestorm dat de telegraafdraden gloeiden en het noorderlicht zelfs op Cuba te zien was,” vertelt Fischbach. “Omdat we nu zeer verfijnde satellieten, elektriciteitsnetwerken en allerlei andere soorten elektronische systemen hebben, zou een storm van die grootte vandaag de dag een catastrofe zijn.” Als we de zonnevlam anderhalve dag van tevoren zien aankomen, kunnen er echter maatregelen worden genomen om de schade te beperken. Satellieten en elektriciteitsnetwerken kunnen bijvoorbeeld tijdelijk worden uitgeschakeld en astronauten kunnen in veiligheid worden gebracht.