De ongebruikelijke plasmatornado's die vijf jaar geleden op het oppervlak van de zon werden ontdekt, bleken in tegenstelling tot de wervelingen van de aarde, hun eerste driedimensionale foto's lieten zien dat ze stil stonden en niet roteerden. Dat verklaarden wetenschappers tijdens een toespraak op de European Week of Astronomy and Science in Brits Liverpool.
“We kwamen erachter dat het uiterlijk van deze tornado's bedrieglijk is. In feite is het magnetische veld daarin niet verticaal langwerpig, zoals we aannamen, maar horizontaal, en het plasma beweegt hoofdzakelijk in dezelfde richting. Deze structuren zijn veranderd in 'tornado's' in SDO-beelden als gevolg van vervorming die verband houdt met de hoek van waaruit we ernaar kijken,”zei Nicholas Labross van de Universiteit van Glasgow, Schotland.
De hoge temperatuur van de corona, de bovenste laag van de zonne-atmosfeer, is voor astrofysici nog steeds een raadsel. De onderliggende lagen van de zon - de chromosfeer en fotosfeer - worden verwarmd tot een temperatuur van tienduizend graden Kelvin. In de kilometers dikke grenslaag tussen de corona en de fotosfeer stijgt deze temperatuur honderdduizenden keren en bereikt miljoenen graden Kelvin.
Een volledige verklaring van dit fenomeen, dat bij de meeste wetenschappers niet in twijfel wordt getrokken, bestaat nog niet. Veel astronomen geloven dat de atmosfeer van de zon wordt verwarmd door krachtige plasma-uitstoot en fakkels die periodiek op het oppervlak plaatsvinden op die punten waar protuberansen en hun jongere "zusters" - spicula's verschijnen, maar ondubbelzinnig bewijs hiervan is niet gevonden.
De eerste aanwijzingen van een corona-verwarmingsmechanisme, zegt Labrosse, werden, zoals wetenschappers toen geloofden, in maart 2012 gevonden door SDO-sondecamera's die de corona van de zon sinds februari 2010 bestuderen.
Door de fundamenten van de omgeving van de protuberansen te onderzoeken, konden Britse astronomen verschillende gigantische magnetische structuren vinden die qua vorm vergelijkbaar waren met een tornado. Deze vurige wervelwinden, waarin materie zich voortbewoog met een snelheid van 300.000 kilometer per uur, stonden niet stil, maar "liepen" langs het oppervlak van het licht, waarbij materie vanuit de diepte de coronosfeer in werd getild langs een spiraalvormig traject.
Deze beweging, die doet denken aan hoe de lucht zich binnen terrestrische orkanen beweegt, beschouwden wetenschappers later als een van de belangrijkste mechanismen van verwarming en versnelling van materie in de corona van de zon, waar veel andere astrofysici het echter niet mee eens waren. Labrosse en zijn collega's vonden het eerste bewijs dat dit echt niet het geval is door de eerste 3D-kaart van deze plasma-"tornado's" te maken.
Om dit te doen, hebben wetenschappers geprofiteerd van het feit dat snel bewegende materie die licht uitzendt er iets anders uit zal zien wanneer ze in onze richting en van ons af beweegt. In overeenstemming met dit principe, dat natuurkundigen het "Doppler-effect" noemen, zal het in het eerste geval meer "blauw" lijken, en in het tweede geval meer "rood".
Promotie video:
SDO-camera's kunnen niet worden gebruikt om het zonnespectrum met hoge nauwkeurigheid te meten, en dus moesten Labross en zijn team afbeeldingen van de NASA-sonde combineren met gegevens die tegelijkertijd werden verkregen met behulp van de Japanse Hinode-rondtelescoop, die over ultragevoelige spectrometers beschikt.
Door de sterkte van het Doppler-effect in verschillende delen van de "tornado" op zonne-energie te meten, ontdekten wetenschappers onverwacht dat ze niet helemaal keken naar de manier waarop ze ze hadden voorgesteld op de SDO-beelden. Het bleek dat het gloeiende plasma erin niet in een spiraal omhoog beweegt, maar in een cirkel die in feite op dezelfde hoogte blijft ten opzichte van het oppervlak van de ster.
Deze manier van plasmabeweging suggereert, zoals astrofysici uitleggen, dat deze structuren in hun werkelijke vorm niet lijken op tornado's, maar op dikke draden of "haar", die qua structuur niet verschillen van gewone protuberansen. Met andere woorden, er zijn geen tornado's op de zon, en ze kunnen niet deelnemen aan de opwarming van de corona, wat wetenschappers terugbrengt naar dit mysterie, concludeert Labrosse.
