Nieuwe afbeelding van de Inouye-zontelescoop toont ongekende details van zonneactiviteit en verbetert begrip van ruimteweer
Een recent vrijgegeven afbeelding van het zonneoppervlak, vastgelegd door de krachtigste zonnetelescoop ooit gebouwd, biedt een ongeëvenaard zicht op de turbulente structuur van onze dichtstbijzijnde ster.
Deze indrukwekkende opname is de eerste die is gemaakt met het nieuwe Verstelbare Zichtbare Filter (VTF) van de Daniel K. Inouye-zontelescoop, beheerd door de Amerikaanse National Science Foundation. Het instrument maakt gedetailleerde driedimensionale observatie mogelijk van verschijnselen die zich op het zonneoppervlak voordoen, aldus een officieel bericht.
De close-up toont een groep donkere zonnevlekken, zo groot als een continent, gelegen nabij het midden van de fotosfeer van de zon – de zichtbare laag van de zon. De resolutie bereikt een precisie van 10 kilometer per pixel.
Deze vlekken duiden op gebieden met intense magnetische activiteit, waar vaak zonnevlammen en coronale massa-ejecties (CME’s) plaatsvinden – enorme wolken van plasma en magnetische velden die uit de zonnecorona worden uitgestoten.
Hoogwaardige opnames zoals deze, genomen begin december, zijn essentieel om het begrip en de voorspelling van ruimteweer te verbeteren, legt instrumentwetenschapper Friedrich Woeger uit. “Extreme gebeurtenissen zoals de zonnestorm van 1859, bekend als de Carrington-gebeurtenis, veroorzaakten zelfs brand in telegraafsystemen. We moeten de mechanismen achter deze gebeurtenissen begrijpen en hoe ze onze technologische systemen kunnen beïnvloeden,” aldus Woeger.
CME’s kunnen interageren met het magnetisch veld van de aarde en kritieke infrastructuren beïnvloeden, zoals elektriciteitsnetwerken en satellietcommunicatie.
De zon ondergaat elfjarige cycli van magnetische activiteit, afwisselend tussen perioden van lage en hoge intensiteit. In oktober kondigden instanties zoals NOAA, NASA en het Internationale Panel voor Zonnecyclusvoorspelling aan dat de huidige cyclus zijn hoogtepunt heeft bereikt – het zogenaamde “zonne-maximum”. Tijdens deze fase keren de magnetische polen van de zon om en verschijnen er meer zonnevlekken.
Met het zonne-maximum in volle gang, heeft de Inouye-telescoop de beeldverzameling voor instrumenttests opgevoerd en van het moment gebruikgemaakt om spectaculaire opnames van de zonne-dynamiek vast te leggen.
Hoe de zon van binnen werkt
Volgens wetenschapper Mark Miesch van de Universiteit van Colorado, hoewel niet direct betrokken bij het onderzoek, verspreidt de hitte vanuit de kern van de zon zich via convectiebewegingen, vergelijkbaar met het borrelen van soep op een fornuis.
Zonnevlekken functioneren als “magnetische blokkades” die de warmteoverdracht belemmeren. Daardoor zien deze gebieden er donkerder uit – ze zenden minder licht uit en zijn relatief koeler dan de rest van het oppervlak, hoewel ze nog steeds heter zijn dan welke oven op aarde dan ook, aldus Miesch.
Het textuurachtige uiterlijk van de zon is het resultaat van temperatuur- en dichtheidsvariaties in de buitenste lagen. Het VTF maakt het mogelijk om deze lagen te bestuderen door verschillende golflengten van licht te filteren, als een afstemmer die laat zien wat er op elk niveau van de zonneatmosfeer gebeurt.
Dit proces wordt mogelijk gemaakt door een etalon – twee glasplaten gescheiden door micrometers – die gebruikmaakt van het principe van golfinterferentie, vergelijkbaar met ruisonderdrukkingstechnologie in koptelefoons. De afstand tussen de platen bepaalt welke golflengten van licht worden doorgelaten en welke worden geblokkeerd.
Binnen enkele seconden legt het VTF honderden afbeeldingen vast op verschillende frequenties, die worden gecombineerd tot een driedimensionaal model van zonneactiviteit. Aan de hand van deze gegevens kunnen wetenschappers temperatuur-, druk-, snelheids- en magnetische veldvariaties in de verschillende lagen van de zon analyseren.
“Het was een surrealistisch moment om de eerste spectrale scans te zien. Geen enkel ander instrument in de telescoop heeft deze capaciteit,” zei Dr. Stacey Sueoka, optisch ingenieur van het National Solar Observatory.
De toekomst van zonneobservatie
De ontwikkeling van het VTF duurde meer dan tien jaar. De spectropolarimeter is geïnstalleerd op de top van Haleakalā, een 3.000 meter hoge vulkaan op Maui, Hawaï, en beslaat meerdere verdiepingen in de Inouye-zontelescoop.
Na de bouw in Duitsland door het Instituut voor Zonnefysica werd het instrument over de Atlantische en Stille Oceaan vervoerd en ter plaatse stuk voor stuk gemonteerd, “als een schip in een fles”, aldus Woeger.
Het is de bedoeling dat het VTF tegen 2026 volledig operationeel is.
“Je zou kunnen zeggen dat het VTF het technologische hart vormt van de Inouye-telescoop – en nu klopt het op zijn rechtmatige plaats,” verklaarde Dr. Matthias Schubert, projectwetenschapper van het Instituut voor Zonnefysica.
Dit initiatief maakt deel uit van een wereldwijde inspanning om het begrip van de zon te verbeteren, waartoe ook missies behoren zoals de Solar Orbiter (van ESA en NASA) en de Parker Solar Probe – de eerste die letterlijk de zon ‘aanraakt’.
Bron en afbeeldingen: CNN. Deze inhoud is tot stand gekomen met hulp van AI en nagekeken door de redactie.
