Browse Tag: Zonneactiviteit

Instorting deel aardse dampkring stelt onderzoekers voor raadsel

Er is een bijzondere gebeurtenis gaande in de atmosfeer van onze planeet. Hoog boven het oppervlak van de aarde, waar de dampkring overloopt in de ruimte, is een ijle laag van gas genaamd de thermosfeer kortgeleden ingestort. Het verschijnsel had plaats tijdens het diepe zonneminimum van tussen 2008 en 2009 – een feit dat niet als een al te grote verrassing aankomt bij onderzoekers. Wanneer de zonneactiviteit laag is, koelt de thermosfeer namelijk af, hetgeen tot gevolg heeft dat deze laag van de atmosfeer inkrimpt. In dit geval was de omvang van de instorting echter twee tot drie keer zo groot dan lage zonneactiviteit zou kunnen verklaren.

De thermosfeer bevindt zich op negentig tot meer dan zeshonderd kilometer boven het aardoppervlak. Het is een gebied waar voornamelijk meteoren, aurora’s en satellieten voorkomen. Het is tevens de plek waar straling afkomstig van de zon voor het eerst contact maakt met onze planeet. De thermosfeer onderschept extreem ultraviolette straling van de grond voordat het de grond kan bereiken. Op het moment dat de zonneactiviteit hoog is, wordt de laag verwarmd door deze straling, waardoor de thermosfeer als een marshmallow boven een kampvuur op begint te zwellen. Het tegenovergestelde gebeurt wanneer de zonneactiviteit laag is.

In de afgelopen jaren is onze ster zelden actief geweest. In 2008 en 2009 belandde de zon in een ongekend diep minimum. Zonnevlekken waren schaars, zonnevlammen bestonden bijna niet en de hoeveelheid extreem ultraviolette straling die de aarde bereikte was zeer klein. Onderzoekers vestigden hun aandacht onmiddellijk op de thermosfeer om te zien wat voor invloed dit zou hebben op dit deel van de atmosfeer.

Bij het bepalen van wat er zich afspeelt in het bovenste deel van de dampkring maakt men gebruik van een speciale techniek. Omdat satellieten een aerodynamische wrijving voelen tijdens hun reis door de thermosfeer is het mogelijk om de omstandigheden in dit deel van de atmosfeer te bepalen met behulp van de ondervonden vertraging. Door deze vertraging bij vijfduizend verschillende satellieten tussen 1967 en 2010 in kaart te brengen, wist men de dichtheid, temperatuur en druk in de thermosfeer in de afgelopen decennia te bepalen. De gegevens lieten zien dat de thermosferische instorting niet alleen groter van was iedere vorige instorting, maar ook groter was dan de zonneactiviteit zou kunnen verklaren.

Een mogelijke verklaring is koolstofdioxide. Wanneer koolstiofdioxide in de thermosfeer belandt, wordt een groot deel van de warmte afgescheiden door infrarode straling en zorgt het gas dus voor een verkoeling. Het is algemeen bekend dat de hoeveelheid koolstofdioxide in de aardatmosfeer groter is geworden. Meer van dit gas in de thermosfeer zou de verkoelende werking van het zonneminimum versterkt kunnen worden.

De aanwezigheid van een grotere hoeveelheid koolstofdioxide in de dampkring lijkt de instorting van de thermosfeer echter ook niet volledig te kunnen verklaren. Een lage hoeveelheid extreem ultraviolette straling van de zon wordt voor ongeveer dertig procent van de instorting verantwoordelijk gehouden, terwijl dat percentage bij de extra koolstofdioxide slechts tien procent bedraagt. Dat betekent dat de resterende zestig procent door één of meerdere andere factoren veroorzaakt wordt. Welke? Daar hoopt men spoedig achter te komen.

De zon door de ogen van NASA’s nieuwe observatorium SDO

Hetgeen dat je hieronder ziet is één van de eerste opnamen van het Solar Dynamics Observatory (SDO), wiens camera de meest gedetailleerde beelden van onze ster tot op heden heeft weten te produceren. Het technologisch geavanceerde ruimtevaartuig is in staat om de zon iedere 0,75 seconde te fotograferen en stuurt dagelijks ongeveer anderhalve terabyte aan gegevens naar de aarde, wat gelijk is aan het downloaden van 380 films op een dag.

Het observatorium werd op 11 februari jongstleden gelanceerd en opende enkele weken geleden diens ogen. Bij toeval begon het zonneoppervlak op dat moment iets actiever te worden. De beelden die gisteren gepubliceerd werden, zijn verzameld op 30 maart van dit jaar en bestaan uit een combinatie van opnamen die gemaakt zijn door vier verschillende telescopen. Mede daardoor is de resolutie van de nieuwe beelden ruim tien keer zo hoog als die van de meeste Full-HD televisies die vandaag de dag op de markt zijn.

Ook dit keer geldt dat beelden meer zeggen dan woorden, dus voor meer beeldmateriaal verwijs ik jullie door naar deze pagina. Daar zijn – naast foto’s – talloze video’s te vinden die het oppervlak van onze ster in verschillende golflengtes tonen.

Prachtig, nietwaar?

Sterke afkoeling waargenomen in aardse dampkring

De lage zonneactiviteit in de laatste jaren heeft tot een sterke afkoeling van de buitenste laag van de atmosfeer van onze planeet geleid, zo blijkt uit nieuwe observaties. De gegevens, die afkomstig zijn van de TIMED-missie, laten zien dat de thermosfeer, welke honderd kilometer boven het aardoppervlak gelegen is, sterk op de effecten die de elfjarige zonnecyclus met zich mee brengt heeft gereageerd. De resultaten kunnen nieuw licht schijnen op het zwellen en krimpen van de aardse damprking – een verschijnsel dat invloed heeft op de banen van satellieten en ruimteafval – en kunnen bovendien van waarde zijn bij het op de proef stellen van de voorspellingen dat de door mensen uitgestote koolstofdioxide de thermosfeer af zou doen koelen.

De zon gedraagt zich vreemd: zijn haar vlekken aan het verdwijnen?

Onze ster bevindt zich in het diepste zonneminimum in bijna een eeuw tijd. Er gaan weken en soms hele maanden voorbij zonder dat er zelfs een kleine zonnevlek zichtbaar is op haar oppervlak. Deze stilte houdt al ruim twee jaar aan, hetgeen ervoor zorgt dat onderzoekers zich af beginnen te vragen of zonnevlekken langzaam aan het verdwijnen zijn. Hoewel sommigen van hen skeptisch staan tegenover die uitspraak bestaat er wel degelijk bewijs voor het feit dat de ‘koude’ gebieden op het zonneoppervlak voorlopig niet meer terug zullen keren. Het magnetisme van de vlekken blijkt namelijk sterk af te nemen en zou over enkele jaren te zwak zijn om zonnevlekken te doen ontstaan.

Kleine schommelingen in zonneactiviteit hebben grote invloed op klimaat

Subtiele verbindingen tussen de elfjarige zonnecyclus, de stratosfeer en de tropische Pacifische Oceaan zorgen er samen voor dat er periodieke weerpatronen ontstaan die invloed uitoefenen op de gehele aardbol, zo blijkt uit een onderzoek dat deze week verschijnt in het wetenschappelijke vakblad Science. De studie kan mogelijk van pas komen bij het voorspellen van de intensiteit van bepaalde klimaatfenomenen, zoals de Indiaanse moesson en de tropische Pacifische regenval, zelfs enkele jaren van tevoren. Volgens de onderzoekers hebben zij een grote stap voorwaarts weten te zetten in het in kaart brengen van welke mechanismen de variabiliteit van de zonneactiviteit en ons weer en klimaat verbinden.