Recente waarnemingen van de Solar Orbiter-missie van de European Space Agency (ESA) hebben ongekend inzicht opgeleverd in de werking van zonnevlammen, waarbij is gebleken dat deze worden veroorzaakt door opeenvolgende magnetische herverbindingsgebeurtenissen. Bij deze gebeurtenissen komen enorme hoeveelheden energie vrij, waardoor plasma in feite door de atmosfeer van de zon ‘regent’.
De kracht van zonnevlammen
Zonnevlammen behoren tot de meest energetische verschijnselen in ons zonnestelsel. Ze zijn het resultaat van het plotseling vrijkomen van energie die is opgeslagen in complexe, verwarde magnetische velden. Binnen enkele minuten breken tegengesteld gerichte magnetische veldlijnen en worden ze opnieuw verbonden, waardoor het plasma snel tot miljoenen graden wordt verwarmd en deeltjes worden versneld weg van de herverbindingsplaats.
Waarom dit belangrijk is: De krachtigste uitbarstingen kunnen geomagnetische stormen op aarde veroorzaken, waardoor de radiocommunicatie mogelijk wordt verstoord en zelfs satellieten worden beschadigd. Het begrijpen van deze gebeurtenissen is van cruciaal belang voor het voorspellen van ruimteweer en het beschermen van kritieke infrastructuur.
Ongekende observaties onthullen de trigger
Wetenschappers weten al jaren dat magnetische herverbinding de oorzaak is van uitbarstingen, maar de exacte dynamiek van deze energievrijgave is ongrijpbaar gebleven. De waarnemingen van de Solar Orbiter – afkomstig van vier complementaire instrumenten – bieden het meest complete beeld van een zonnevlam die ooit is vastgelegd.
Opnamen met hoge resolutie legden elke twee seconden veranderingen in de corona van de zon (de buitenste atmosfeer) vast, waarbij de nadruk lag op kenmerken met een doorsnee van slechts een paar honderd kilometer. Tegelijkertijd analyseerden SPICE-, STIX- en PHI-instrumenten temperatuur- en dieptevariaties van de corona tot aan het zichtbare oppervlak van de zon.
Magnetische lawines in actie
Uit de waarnemingen blijkt dat uitbarstingen beginnen met een magnetische lawine: lintachtige kenmerken die snel door de atmosfeer neerdalen voor de uitbarsting zelf. Deze stromen van ‘regenende plasmaklodders’ demonstreren een toenemende energieafzetting naarmate de vlam sterker wordt, en blijven doorgaan zelfs nadat de aanvankelijke explosie is afgenomen.
“We hadden niet verwacht dat het lawineproces tot zulke hoogenergetische deeltjes zou kunnen leiden”, zegt dr. Pradeep Chitta, astronoom aan het Max Planck Instituut voor Zonnestelselonderzoek.
Dit is de eerste keer dat dit proces met zo’n hoge ruimtelijke en temporele resolutie is waargenomen. De gegevens bevestigen dat het lawinemechanisme cruciaal is voor de energieafgifte van de uitbarsting.
Toekomstig onderzoek
Wetenschappers benadrukken de noodzaak van röntgenbeelden met een nog hogere resolutie van toekomstige missies om de resterende details van dit proces volledig te ontwarren. Een open vraag is of dit lawinemechanisme bij alle uitbarstingen voorkomt, en of het ook op andere uitfakkelende sterren van toepassing is.
De studie, gepubliceerd in Astronomy & Astrophysics, bevestigt dat magnetische lawines de centrale motor zijn die zonnevlammen aandrijft, en benadrukt het belang van dit proces voor het begrijpen van het ruimteweer. De bevindingen zijn een van de meest opwindende resultaten van de Solar Orbiter tot nu toe en bieden cruciale nieuwe inzichten in de krachtigste explosies van de zon.
LP Chitta et al. 2026. Een magnetische lawine als centrale motor die een zonnevlam aandrijft. A&A 705, A113; doi: 10.1051/0004-6361/202557253
