Wetenschappers hebben nieuwe inzichten verkregen in de magnetische dynamiek van de zon door gebruik te maken van een gespecialiseerde telescoop die via een ballon in de stratosfeer werd geplaatst. De resultaten van deze waarnemingen, die bekend zijn geworden via drie publicaties in het Astrophysical Journal Letters, werpen een nieuw licht op de zogenaamde 'stille zon'.
De SUNRISE III-missie, die in 2024 plaatsvond, maakte gebruik van een innovatieve aanpak om de hinderlijke effecten van de aardse atmosfeer te omzeilen. Omdat de luchtlagen rond de aarde turbulent zijn, ontstaat er bij grondobservaties vaak een vervaging van fijne details. Door de instrumentatie met een heliumballon tot een hoogte van circa 35 kilometer te tillen, konden de onderzoekers beelden vastleggen met een scherpte die vanaf de grond onhaalbaar is. Volgens universetoday.com biedt deze methode de voordelen van een helder beeld zonder de technische en mechanische complexiteit van een volledige ruimtevaartmissie.
Centraal in de missie stond een gondel met een zonnetelescoop van één meter diameter. Een essentieel onderdeel van deze uitrusting was de Sunrise Chromospheric Infrared spectroPolarimeter (SCIP). Met dit instrument konden de wetenschappers de volledige Stokes-polarimetrie van de zon meten, wat het mogelijk maakte om zowel de sterkte als de richting van magnetische velden in verschillende atmosferische lagen nauwkeurig in kaart te brengen. Zoals beschreven door , stelde deze technologie de onderzoekers in staat om dieper in de chromosfeer te kijken.
Het onderzoek richtte zich specifiek op de 'stille zon', gebieden die minder volatiel zijn dan de bekende zonnevlekken en daarom vaak minder worden bestudeerd. Voorheen werd aangenomen dat de chromosfeer in deze zones werd gedomineerd door een 'canopy' (bladerdak) van verticale magnetische fluxbuizen. De data van de SCIP-instrumenten spreken dit beeld echter tegen. In plaats van een eenvoudige structuur, onthulden de waarnemingen een complex netwerk van magnetische draden. Deze draden zijn relatief smal, met een geschatte breedte van ongeveer 725 kilometer. Volgens de berichtgeving van is deze ontdekking van groot belang voor het begrip van de zonneatmosfeer.
De magnetische sterkte van deze draden varieert tussen de 10 en 20 Gauss. Opvallend is dat dit patroon sterke gelijkenissen vertoont met structuren die normaal gesproken worden gezien rond de penumbrae, de lichtere randen van zonnevlekken. Daarnaast observeerden de astronomen het fenomeen van 'opposite-polarity intrusion' (OPI), waarbij de polariteit van de magnetische draden af en toe volledig omdraait ten opzichte van het omringende bladerdak.
Deze bevindingen suggereren dat het magnetische veld van de zon geen simpel systeem is dat vanuit netwerkregio's uitdijt, maar een complexe driedimensionale configuratie is met diverse lokale substructuren. Door de combinatie van de grote hoogte en geavanceerde polarimetrie heeft de SUNRISE III-missie gezorgd voor een fundamentele verschuiving in de interpretatie van de magnetische dynamiek van de zon, zoals verder uitgelicht door .