Een team van natuurkundigen heeft een innovatieve techniek ontwikkeld waarmee zonnevlekken aan de achterzijde van de zon kunnen worden gelokaliseerd. Deze wetenschappelijke vooruitgang is van groot belang voor het vroegtijdig waarschuwen voor ruimteweer dat een negatieve invloed kan hebben op technologische systemen op aarde.
Vanwege de rotatie van de zon, die ongeveer 27 dagen duurt, is voor waarnemers op aarde slechts de helft van het sterrenoppervlak zichtbaar. Dit creëert een blinde vlek waar magnetische verstoringen kunnen ontstaan zonder dat deze direct worden opgemerkt. Pas wanneer deze actieve gebieden naar de aardzijde draaien, worden ze zichtbaar, wat de reactietijd voor preventieve maatregelen aanzienlijk verkort.
De dreiging van ruimteweer
Ruimteweer kan ernstige gevolgen hebben voor de moderne infrastructuur. Volgens universetoday.com vormen Coronal Mass Ejections (CME's), waarbij plasma en magnetische velden worden uitgestoten, een van de grootste risico's. Dergelijke fenomenen kunnen leiden tot storingen in satellietcommunicatie of zelfs het overbelasten van elektriciteitsnetten op de grond. Voorheen waren forecasters afhankelijk van waarnemingen aan de rand van de zon of onnauwkeurige computersimulaties om de onzichtbare zijde te voorspellen.
Inzicht via helioseismologie
Om deze beperking te overbruggen, heeft een onderzoeksteam onder leiding van Bibhuti Kumar Jha van het Southwest Research Institute een methode ontwikkeld die is beschreven in The Astrophysical Journal Supplement Series. De kern van deze aanpak is helioseismologie. Deze techniek is gebaseerd op hetzelfde principe als de seismologie op aarde, waarbij schokgolven worden gebruikt om de interne structuur van een planeet te analyseren. In het geval van de zon worden akoestische golven met een hoge energie gevolgd.
Deze geluidsgolven ontstaan door turbulente bewegingen in de convectiezone van de zon en reflecteren tegen het oppervlak. Wanneer zo'n golf door een gebied met sterke magnetische velden reist, verandert de reistijd van de golf zeer licht. Door deze minimale variaties te analyseren, kunnen wetenschappers de locatie van magnetische knopen, en daarmee zonnevlekken, aan de achterzijde bepalen.
Instrumentarium en uitdagingen
Voor het verzamelen van deze data zijn uiterst precieze instrumenten nodig. Zo wordt er gebruikgemaakt van de Global Oscillation Network Group op aarde en de Helioseismic and Magnetic Imager (HMI) van NASA's Solar Dynamics Observatory, zoals vermeld door . Met behulp van complexe wiskundige modellen worden de ruisige signalen van de akoestische golven gefilterd om tot een betrouwbare kaart van de onzichtbare zijde te komen.
De noodzaak voor een dergelijke nauwkeurige detectie wordt onderstreept door historische gebeurtenissen zoals het Carrington Event. Dit was de meest intense zonnestorm die ooit de aarde heeft geraakt. In de berichtgeving van wordt dit event aangehaald om de kritieke waarde van tijdige waarschuwingen te illustreren.
Door de implementatie van waarschijnlijkheidsmodellen streeft het team van Jha naar een hogere betrouwbaarheid van de data. Hierdoor kan de mensheid beter worden voorbereid op naderende zonnestormen, nog voordat deze fysiek waarneembaar zijn via traditionele telescopen. Volgens de analyse van biedt deze methode een cruciale stap voorwaarts in het begrijpen van de dynamiek van onze ster.