De Solar Orbiter-missie heeft een belangrijke ontdekking gedaan in de poolgebieden van de zon. Wetenschappers hebben voor het eerst razendsnelle magnetische golven vastgelegd, wat een nieuw licht werpt op de mechanismen achter de snelle zonnewind. Deze ontdekking helpt om te begrijpen hoe geladen deeltjes een enorme versnelling krijgen voordat ze de interplanetaire ruimte in worden geslingerd.
In de poolgebieden van de zon bevinden zich zogenaamde polaire coronale gaten. Deze structuren werken als magnetische kanalen die deeltjes vanuit de zonneatmosfeer naar buiten transporteren. Hoewel de wetenschap al wist dat deze gaten bestonden, bleef de exacte oorzaak van de extreme snelheid van de zonnewind een raadsel. Een onderzoeksteam, geleid door professor Hui Tian en Dr. Yuhang Gao van de Peking University, suggereert nu dat hoogfrequente magnetische trillingen de benodigde energie leveren.
De doorbraak werd mogelijk gemaakt door de geavanceerde instrumenten van de Solar Orbiter. Voorheen werden dergelijke waarnemingen gedaan met de Solar Dynamics Observatory (SDO) van NASA, maar dit instrument had beperkingen in zowel snelheid als resolutie. Volgens berichtgeving van universetoday.com maakt de Extreme Ultraviolet Imager (EUI) aan boord van de Solar Orbiter gebruik van een veel hogere precisie. Waar de SDO elke 12 seconden een beeld nam met een resolutie van 1.100 kilometer per pixel, legt de EUI elke vijf seconden een beeld vast met een detailniveau van 420 kilometer per pixel.
Om de impact van deze technologische sprong te bewijzen, vergeleken de onderzoekers data uit september 2021. Met behulp van het Northumbria University Wave Tracking (NUWT), een gespecialiseerd programma voor het volgen van magnetische golven, analyseerden zij zonnepluimen bij de noordpool. De resultaten waren opvallend: de EUI detecteerde 2.318 golfgebeurtenissen, terwijl de SDO er slechts 560 registreerde. Dit betekent dat de nieuwe instrumenten meer dan vier keer zoveel activiteit oppikken als voorheen mogelijk was.
Het cruciale verschil zat in de frequentie van de golven. Uit data geciteerd door blijkt dat 38% van de door de EUI waargenomen golven een golflengte had van minder dan 100 seconden. Bij de SDO-metingen was dit slechts bij 9% van de golven het geval. Deze korte golflengtes wijzen op een veel hogere frequentie, wat direct invloed heeft op de hoeveelheid energie die wordt getransporteerd.
Ook de snelheid van de plasmadraden lag significant hoger bij de nieuwe waarnemingen. Terwijl de SDO een gemiddelde snelheid van 9,9 kilometer per seconde mat, registreerde de EUI een gemiddelde van 15,4 kilometer per seconde. Omdat de energie van deze golven schaalt met hun snelheid, is de impact groot. Zoals beschreven via , dragen deze hoogfrequente golven naar schatting 2,6 keer meer energie dan wetenschappers eerder dachten.
Deze extra energietoevoer zou de ontbrekende schakel kunnen zijn die deeltjes in de polaire coronale gaten versnelt. Door deze 'kick' kunnen deeltjes de ontsnappingssnelheid van de zon gemakkelijker bereiken en met honderden kilometers per seconde door het zonnestelsel razen. De resultaten van het onderzoek zijn gepubliceerd in het vakblad National Science Review en markeren een belangrijke stap in het begrijpen van de interactie tussen de zon en de ruimte, zoals verder uitgelicht door .