Hoe dichter je bij de zon in de buurt komt, hoe minder stoffig het allemaal wordt.

Ons zonnestelsel zit bomvol kosmisch stof. Dit stof is ontstaan door botsingen tussen ruimtebrokken waar miljarden jaren geleden planeten, meteoroïden, kometen en andere hemellichamen uit voort kwamen. Maar hoe zit dit eigenlijk rondom de zon? Bevindt zich daar ook stof of zijn de temperaturen daar veel te hoog?

Stof
Wetenschappers vermoeden al een tijdje dat wanneer stof dichtbij de zon in de buurt komt, dit door invloed van krachtig zonlicht steeds heter wordt. Het betekent dat het kosmische stof in een gas verandert en dat er een stofvrij gebied rond de zon zou kunnen ontstaan. Of dit klopt is echter lastig hard te maken. Want de regio rondom de zon is nog onontgonnen gebied.


Parker Solar Probe
Maar nu verschaft de Parker Solar Probe ons meer inzicht. De Parker Solar Probe werd half augustus 2018 gelanceerd en vervolgens met behulp van een zwaartekrachtsslinger van Venus richting de zon gestuurd. Ondertussen stevent het vaartuig dus al anderhalf jaar op onze moederster af. Dit doet hij met een ongelofelijke vaart van wel 690.000 kilometer per uur. Hiermee breekt hij het record voor het snelste ruimteschip in de geschiedenis. Het vaartuig is voorzien van allerlei wetenschappelijke instrumenten waarmee hij verschillende mysteries van de zon moet ontrafelen. En NASA komt nu met interessante bevindingen die antwoord geven op een aantal prangende vragen.

Meer over de Parker Solar Probe-missie
Onze zon bevat 99,86% van alle massa in ons zonnestelsel en toch zijn we nog nooit zo dicht bij deze gigantische massa geweest. Het betekent dat we eigenlijk nog vrij weinig over de zon weten. Maar de Parker Solar Probe gaat daar verandering in brengen. De Parker Solar Probe is een technologisch hoogstandje waar NASA lang en hard aan heeft gewerkt. De ruimtesonde zal afreizen naar de atmosfeer – ofwel corona – van de zon waar het laaiend heet is. De bouwers van het ruimtevaartuig moesten het vaartuig dus hittebestendig weten te maken. En dat is dankzij een hitteschild en een autonoom systeem dat de ruimtesonde beschermt tegen de enorme lichtemissie van de zon gelukt. NASA hoopt dat de Parker Solar Probe meer inzicht geeft in het ontstaan van de zonnewind en de magnetische velden op de zon. Tevens moet de ruimtesonde het mysterie van de corona oplossen: de temperaturen in de zonne-atmosfeer liggen namelijk veel hoger dan op het oppervlak van de zon. Maar we begrijpen nog niet hoe dat kan.

Minder stoffig
Voor het eerst konden onderzoekers dankzij het The Wide-Field Imager-instrument (WISPR) aan boord van de Parker Solar Probe zien dat hoe dichter bij de zon, hoe minder stof er te bekennen is. De afbeeldingen die dit instrument maakte laten zien dat het op een afstand van ongeveer 11 miljoen kilometer van de zon minder stoffig begint te worden doordat het stof door de zon wordt verdampt. Deze afname gaat gestaag door naarmate het vaartuig onze moederster dichter nadert. Het betekent dat er ook een moment komt waarop al het stof verdwenen is. “Een stofvrije zone werd decennia geleden al voorspeld, maar is nog nooit direct waargenomen,” zegt onderzoeksleider Russ Howard. “Maar nu weten we eindelijk wat er gebeurt met het stof nabij de zon.”

Stofvrije zone
Door de snelheid waarmee het stof afneemt, verwachten de onderzoekers dat er op een afstand van drie of vier miljoen kilometer van de zon helemaal geen stof meer te vinden is. Het betekent dat de Parker Solar Probe deze stofvrije zone mogelijk al in 2020 gaat observeren.


Zonnewind
Maar dit is niet het enige mysterie dat onderzoekers hebben weten op te lossen. Zo snappen astronomen nu ook beter hoe de zonnewind werkt. Waargenomen vanaf de aarde lijkt de zonnewind – een stroom van geladen deeltjes afkomstig van de zon – een relatief uniforme stroom van plasma met af en toe een turbulente uitbarsting. Maar hoe dichterbij de Parker Solar Probe bij de zon komt, hoe meer dat beeld verandert: de zonnewind blijkt een ingewikkeld en zeer actief systeem. “De zonnewind is veel impulsiever en onstabieler dan wat we vanaf de aarde kunnen zien,” zegt onderzoeker Stuart Bale. Metingen tonen aan dat de zonnewind zorgt voor snelle omkeringen in het magnetische veld en plotselinge, sneller bewegende ‘jets’. Een deel van het magnetische veld buigt bovendien terug naar de zon. Daarnaast blijkt dat de zonnewind met de rotatie van de zon meebeweegt.


Bekijk in deze video alle vijf ontdekkingen van de Parker Solar Probe.

Energetische deeltjes
Metingen van de Parker Solar Probe verschaffen ook meer inzicht in kleine deeltjes – zowel elektronen als ionen – die worden versneld door de zonneactiviteit. Want het vaartuig kan deze deeltjes meten net nadat ze door de zon zijn uitgestoten en op die manier nieuw licht werpen op hoe ze worden vrijgegeven. Uit de bevindingen blijkt dat er vaak – veel vaker dan dat onderzoekers dachten – kleine deeltjes door de zon worden weggeblazen. “Het is verbazingwekkend,” zegt onderzoeker David McComas. “Zelfs bij een lage activiteit produceert de zon veel meer kleine energetische deeltjes dan we ooit hadden gedacht.”

De Parker Solar Probe zal zijn reis nog wel even doorzetten. En daarbij gaat het vaartuig nog vele afstands-, en snelheidsrecords breken. Het is dan ook een spannende en bewonderenswaardige missie. “De zon is de enige ster die we van dichtbij kunnen bekijken,” zegt onderzoeker Nicola Fox. “Dat we data kunnen verzamelen is al een grote revolutie en verschaft ons meer inzicht in onze eigen ster en andere sterren in het universum. Ons kleine ruimteschip vecht door de wrede omstandigheden om verbluffende en spannende onthullingen naar huis te kunnen sturen.”

Nieuwsgierig…
…hoe de Parker Solar Probe de intense ontmoetingen met onze moederster weet te overleven? Lees er hier meer over! Wil je meer weten over de missie en wat deze de mensheid moet opleveren? Klik dan hier!