MaarNormaal nr. 14 artikel 6

Oh dear Sun! Into my deepest depth,…

Bij het zingen van deze zin uit Ego flos van Vic Nees voel ik steeds een persoonlijke betrokkenheid. Niet dat ik de zon aanbid..., of toch? Is het niet indrukwekkend hoeveel oude culturen de zon erkenden als hogere macht? Dat is niet zo gek, of anders, eigenlijk is de zon een hele mooie ‘verpersoonlijking’ van wat we een hogere macht of schepper noemen. Inderdaad, geen leven is mogelijk zonder de zon. Maar er is meer nodig dan dat, zonder zuurstof kunnen we ook niet leven. Laten we zeggen dat ze het meest imponerende natuurelement is dat we van dichtbij kunnen zien en voelen, maar toch ver genoeg van ons af staat om een zekere ‘positie’ te kunnen bekleden.

Goed, ik dwaal af van het onderwerp: bijzondere beroepen.

Sinds enkele jaren bestudeer ik de zon aan het Departement Zonnefysica van de Koninklijke Sterrenwacht van België te Ukkel (neen, dat is niet het KMI, dat zijn onze directe buren en neen, Frank De Boosere loopt daar niet rond). Ik ben dus federaal ambtenaar ;-). Ons departement bestaat uit een 20-tal wetenschappers die op een of andere manier bijdragen aan de studie van de zon. Want sinds de Kerk zich heeft bekeerd tot de ware natuur, mag het gezegd: de zon is meer dan een saaie gele schijf. Inderdaad, de zon heeft ‘sproeten’ op haar gezicht, ook wel zonnevlekken genoemd. En die vlekken sturen het hele verhaal en maken het boeiend.

De zon is een grote bal plasma (te vergelijken met een vloeistof van geladen deeltjes; naast vaste stof, gas en vloeistof, is dit “the fourth state of matter”). De energie die wij uiteindelijk ervaren als licht en warmte wordt in de kern geproduceerd door kernfusie (in de toekomst misschien wel een bron van ‘propere’ kernenergie). De zon bestaat uit verschillende lagen van binnen naar buiten. De laag die wij zien is de fotosfeer en vertoont donkere vlekken; zeer grote vlekken zijn zelfs met het blote oog (met eclipsbril weliswaar!) zichtbaar.  Maar er is meer dan we ‘zien’. Een foto van de zon in ultraviolet licht (zie foto) of in X-straling bijvoorbeeld toont een heel andere zon.  In deze kortere golflengten (voor de muzikanten: hogere tonen) zien we de atmosfeer van de zon: de corona, wat kroon betekent.  De corona lijkt op een doorzichtig gas. Omdat het zo’n zwak licht produceert in vergelijking met de zonneschijf is het met het blote oog enkel zichtbaar zijdens een zonsverduistering (de meest recente was op 29 maart 2006 o.a. in Turkije te zien). De corona is zeer mooi maar mysterieus. Het feit dat ze straalt in deze hoge energieën betekent dat de corona ongelofelijk heet is: meer dan een miljoen graden, en dus warmer dan de fotosfeer (~ 6400 graden). Dit is het coronale vraagstuk: wat maakt de corona zo warm terwijl ze het verste staat van de energiebron (de kern)? Want zeg nu zelf, wie op zondag op de eerste rij zit heeft het het warmst. De volledige oplossing is nog niet gevonden, enkele verwarmingsmechanismen zijn al bekend, maar volstaan niet om de waargenomen temperatuur te verklaren. Wat we wel weten is dat de vrijgekomen energie met de ingewikkelde magnetische structuur van de zon te maken heeft.

De twintigste eeuw heeft ons geleerd dat de zon niet stilletjes straalt, maar er een zeer actief leven op nahoudt. Haar escapades en plaatselijke intriges zijn volledig te wijten aan magnetische krachten. Waar de mannen grijnsden en dachten: ‘Niet verwonderlijk dat de zon een vrouw is’, wees gewaarschuwd, ‘ze’ heeft ook heel mannelijke trekjes. Niet voor niets hangt het geslacht van de zon af van de taal, de Fransen zeggen ‘le soleil’.

Alle structuren die we op de zon waarnemen zijn een uiting van het globale magneetveld. Dat begint als een eenvoudige dipool en ontwikkelt zich tot een ‘magnetisch tapijt’ in een cyclus van 11 jaar. Coronale lussen zijn magnetische veldlijnen verankerd in de fotosfeer in de zonnevlekken. Actieve gebieden kunnen plots verschijnen op het zonneoppervlak, ze evolueren vervolgens gedurende enkele dagen en verdwijnen dan weer. Wanneer zo’n gebied groeit, interpreteren wij dat als een opbouw van magnetische energie.  Meer, het betekent dat die energie op een of ander manier in een van de volgende dagen zal ‘ontladen’. Soms gebeurt dat heel stilletjes en merken we niets, maar het kan ook zeer spectaculaire filmpjes opleveren. Een plotse omzetting van een grote hoeveelheid magnetische energie in straling noemen wij een zonnevlam, anderzijds kunnen er ook plasmawolken wegvliegen van de zon, met heel hoge snelheden: wij spreken over meer dan 400 kilometer per seconde (tot ~2000 km/s)!

En dan komt het ruimteweer. Ruimteweer is de directe invloed van de zonneactiviteit op de planeten en de ruimte daarrond. Het heeft dus niets met het gewone weer te maken (het duurde een tijdje om de VTM ervan te overtuigen dat weervrouw zijn niet echt in dezelfde lijn ligt). Wanneer een plasmawolk wordt uitgestoten in de richting van de aarde, dan zal die enkele (3-4) dagen later ‘aankomen’ en hier en daar misschien voor verstoring zorgen. Normaal gezien zijn wij goed beschermd tegen al dat natuurgeweld. De magnetosfeer rond de aarde werkt als een soort magneetschild, waar de plasmawolken niet doorheen kunnen. Maar ook onze beschermer heeft een achillespees. Als de parameters juist zitten, glipt de plasmawolk door de mazen van het schild en veroorzaakt een geomagnetische storm [herhaal: ge-o-mag-ne-ti-sche storm]. De hoog­energetische deeltjes die binnendringen, warmen de ionosfeer op. Dat geeft prachtige aurora (noorderlicht) dat vooral aan de polen zichtbaar is en heel af en toe ook in België. Minder romantische gevolgen zijn er voor satellieten, radiogolven, elektriciteitsnetten, GPS, vliegtuigcommunicatie... Ook de astronaut die een EVA (= Extra Vehicular Activity) maakt moet voor zijn leven vrezen en zich beschermen in een speciale capsule.

Ons departement is een van de 12 erkende centra in de wereld waar ruimteweersvoorspellingen worden gemaakt. Hmm, hoe doe je dat? Als ik zeg dat onze voorspellingen niet beter zijn dan de gewone weersvoorspellingen 20 jaar geleden, weet je wel hoe het gesteld is. Vooral voorspellingen van meer dan enkele uren zijn moeilijk: wij hebben gegevens van heel ver (~ 150 miljoen km) en van heel dichtbij, maar niets daartussenin. Praktisch bruikbare modellen zijn er nauwelijks, maar worden nu volop ontwikkeld. Wij kunnen er bijvoorbeeld makkelijk een dag naast zitten als we proberen te voorspellen wanneer een plasmawolk zal aankomen.  En we kunnen bijna niet voorspellen of ze dan enige invloed zal hebben op de magnetosfeer van de aarde. ‘Ik zal er niet van wakker liggen’ denk je nu misschien. Wel, als het niet afloopt zoals in 1989 in Quebec. Heel de stad zat 9 uren zonder stroom ten gevolge van een actieve zon. Toegegeven, wij ruimteweervoorspellers zijn zeer dankbaar voor deze gebeurtenis en gebruiken ze dan ook veelvuldig als wij ter verantwoording worden geroepen naar het waarom van ons bestaan.

De zon is een spel van krachten, krachten die ik in mezelf ook ervaar, of tussen mensen, twee of meer. Reconnectie, diffusie, dispersie ... termen die we binnen de zonnefysica gebruiken, maar die ook heel toepasbaar zijn daarbuiten. Wie denkt dat wetenschap een koude bezigheid is heeft het mis. De corona, meer dan een miljoen graden zei je?

Warme groeten,

Eva