400 jaar oud vraagstuk over de zon is eindelijk opgelost

Sinds Galileo Galilei in 1610 voor het eerst zonnevlekken observeerde, hebben astronomen zich afgevraagd hoe deze donkere vlekken dagen, weken en soms zelfs maanden kunnen overleven in de chaotische atmosfeer van de zon. Nu lijkt een internationaal team van onderzoekers eindelijk het mysterie te hebben opgelost.

Zonnevlekken zijn allesbehalve rustige plekken. Deze donkere gebieden op het zonneoppervlak borrelen van de activiteit: er zijn dynamische fenomenen die zich op tijdschalen van minuten tot uren afspelen, zoals zonnevlekstipjes, golfbewegingen en krachtige magnetische stromingen. Ondanks al deze dynamiek overleven zonnevlekken soms maandenlang. En wetenschappers wisten niet hoe dat kon, tot deze nieuwe studie in het vakblad Astronomy & Astrophysics werd gepubliceerd.

Het probleem was dat theoretische modellen van zonnevlekken veel te simpel waren. Ze gingen ervan uit dat de magnetische velden symmetrisch en statisch waren, terwijl de werkelijkheid veel complexer is. Zonnevlekken hebben een filamentstructuur met sterke variaties in magnetische veldsterkte in verschillende richtingen.

De wetenschappers hebben nu aangetoond dat zonnevlekken zich in een bijna perfecte zogenoemde "magnetohydrostatische evenwichtstoestand" bevinden. Deze evenwichtstoestand werkt als volgt: waar het magnetische veld zwakker is, is de gasdruk hoger, en omgekeerd. Deze wisselwerking zorgt ervoor dat de zogeheten Lorentz-kracht (de kracht die magnetische velden uitoefenen op geladen deeltjes) precies wordt gecompenseerd door drukverschillen in het plasma. En dat is de reden waarom zonnevlekken hun structuur zo lang kunnen behouden.

Bron: Astronomy & Astrophysics