De sonde waagt zich zo dicht bij de zon, dat we iets nieuws zien: piepkleine zonnevlammen.

In februari van dit jaar lanceerde de Europese ruimtevaartorganisatie ESA haar Solar Orbiter. De sonde is gebouwd om de zon te bestuderen en moet ons de komende jaren onder meer – voor het eerst – een blik gunnen op de polen van de moederster. Het belooft een prachtige missie te worden die een schat aan informatie zal opleveren over de zon.

Nano-zonnevlammen?
De onbemande sonde heeft nu foto’s teruggestuurd, die op een afstand van 77 miljoen kilometer van de zon zijn gemaakt. We zien hier piepkleine zonnevlammen dichtbij het oppervlak van de zon. “Deze kampvuurtjes zijn miljoenen keren kleiner dan de zonnevlammen die we vanaf de aarde spotten”, vertelt onderzoeker David Long. “De zon lijkt op het eerste gezicht misschien rustig, maar wanneer we de zon in detail bekijken, zien we deze miniatuur-vlammen overal opduiken,” voegt onderzoeker David Berghmans toe.


De ware aard van de kampvuurtjes
Onduidelijk is nog of de ‘kampvuurtjes’ slechts kleine versies van grote zonnevlammen zijn of dat er andere mechanismen aan ten grondslag liggen. Zo vermoeden sommige onderzoekers dat de kleine zonnevlammetjes iets te maken hebben met één van de grootste mysteries op onze moederster: coronale opwarming. “De buitenste atmosfeer van de zon – de corona – is 200 tot 500 keer warmer dan de lagen daaronder,” vertelt Long. “Mogelijk hebben deze kampvuurtjes daar iets mee te maken.” “Deze kampvuurtjes zijn elk op zichzelf insignificant,” stelt onderzoeker Frédéric Auchère. “Maar als we het effect van al die kampvuurtjes die over de hele zon verspreid zijn bij elkaar optellen, kunnen ze wel eens de grootste bijdrage leveren aan de opwarming van de corona.” Gehoopt wordt dat toekomstige waarnemingen en metingen van de Solar Orbiter kunnen helpen om deze hypothese te bevestigen of ontkrachten.

Geen nieuw record
Dat de Solar Orbiter de zon voor deze beelden tot zo’n 77 miljoen kilometer afstand naderde, is indrukwekkend. Maar er is een sonde die zich nog veel dichter bij de zon heeft gewaagd. NASA’s Parker Solar Probe passeerde de zon in 2018 op 26,55 miljoen mijl afstand.

Veelbelovend
De eerste data van de Solar Orbiter zijn in ieder geval veelbelovend. “Dit zijn pas de eerste beelden en we kunnen nu al interessante nieuwe fenomenen spotten,” merkt onderzoeker Daniel Müller op. “We hadden niet verwacht dat we vanaf het begin zulke grote resultaten zouden zien. Bovendien zien we dat onze tien wetenschappelijke instrumenten (aan boord van de Solar Orbiter, red.) elkaar aanvullen en samen een holistisch beeld kunnen schetsen van de zon en de omringende omgeving.”

Heel veel kleine zonnevlammetjes op de zon. Afbeelding: Solar Orbiter / EUI Team (ESA & NASA); CSL, IAS, MPS, PMOD / WRC, ROB, UCL / MSSL.

De achterkant van de zon
Want deze eerste beelden zijn nog maar het begin. De Solar Orbiter beschikt over talloze instrumenten die onze kijk op de zon radicaal kunnen veranderen. Neem bijvoorbeeld de Polarimetric and Helioseismic Imager (PHI). Het instrument bestudeert de magnetische veldlijnen op het oppervlak van de zon en monitort regio’s met uitzonderlijk krachtige magnetische velden die zonnevlammen kunnen gaan genereren. De zonnevlammen gaan vaak gepaard met het vrijkomen van geladen deeltjes die de zonnewind verder aanzwengelen en de interactie met het aardmagnetisch veld aan kunnen gaan en zo een geomagnetische storm laten ontstaan die telecommunicatie- en elektriciteitsnetwerken op aarde kan verstoren (zie kader). “Op dit moment bevinden we ons in een deel van de 11 jaar durende cyclus van de zon waarin de zon heel rustig is,” legt onderzoeker Sami Solanki uit. “Maar omdat de Solar Orbiter vanuit een andere hoek naar de zon kijkt dan wij vanaf de aarde doen, kunnen we nu een actieve regio zien die vanaf de aarde niet te zien is. Dat is een primeur. We zijn nog nooit in staat geweest om de magnetische velden aan de achterzijde van de zon te meten.” En als klap op de vuurpijl kan de Solar Orbiter met andere instrumenten die deze aan boord heeft meten welke gevolgen die activiteit werkelijk heeft voor de directe omgeving van de zon (waarin het zonneobservatorium zich bevindt).


Ruimteweer
Het werk van de Solar Orbiter helpt ons niet alleen om een completer beeld te krijgen van onze moederster, maar heeft ook directe implicaties voor het leven op aarde. Want activiteiten in en op de zon dicteren het soms stormachtige ruimteweer waarmee we ook op aarde te maken hebben. Regelmatig stoot de zon grote hoeveelheden geladen deeltjes uit die – wanneer ze op de aarde gericht zijn – tot geomagnetische stormen kunnen leiden. Deze verstoringen van het aardmagnetisch veld resulteren niet alleen in het bekende poollicht, maar kunnen in uitzonderlijke situaties ook grote problemen veroorzaken. Dat zagen we bijvoorbeeld in 1859. Toen vond de grootste geomagnetische storm in de recente geschiedenis plaats, namelijk het zogenoemde Carrington-event. Een vernietigende zonnestorm, die zo krachtig was, dat telegraaflijnen onder stroom kwamen te staan en apparaten in brand vlogen. En dit is niet de laatste zonnestorm geweest. Stel, een zonnestorm van deze omvang zou opnieuw plaatsvinden, dan worden grote transformatoren vernietigd en stoppen essentiële satellieten met functioneren. Het stroomnetwerk kan hierdoor langdurig uitvallen. Als grote steden wekenlang – misschien zelfs maanden – zonder stroom zitten, dan zijn de gevolgen ongekend. Zo’n ramp willen wetenschappers voorkomen. Zij hopen dan ook dat ontdekkingen op de zon – zoals deze kampvuurtjes – leiden tot een beter begrip van onze moederster en uiteindelijk ook tot technologische doorbraken die helpen om infrastructuren op aarde en in de ruimte te beschermen en die ons in staat stellen het ruimteweer beter te kunnen voorspellen.

En er is nog meer. Want de Solar Orbiter zal zich nog veel dichter bij de zon gaan wagen. De beelden die nu zijn vrijgegeven, zijn gemaakt van een afstand van ongeveer 77 miljoen kilometer. “De Solar Orbiter is begonnen een aan grote reis door het binnenste van het zonnestelsel en zal de zon binnen twee jaar nog veel dichter naderen.” Uiteindelijk zal deze zich tot op wel 42 miljoen kilometer van de zon wagen. “Dat is ongeveer een kwart van de afstand tussen de zon en de aarde.” Het moet wel spectaculaire beelden op gaan leveren en hopelijk ook de bestbewaarde geheimen van de zon onthullen.

Lees ook: Dit zijn de meest gedetailleerde foto’s van onze zon die ooit zijn gemaakt.