Zonnewind

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
Afbeelding van de heliosfeer, de schil om het Zonnestelsel waar de zonnewind heerst. De plek waar het plasma in de zonnewind de interstellaire ruimte ontmoet wordt heliopauze genoemd.

De zonnewind is een stroom van geladen deeltjes die ontsnappen van het oppervlak van de Zon. Door de grote hitte van een miljoen kelvin in de corona krijgen protonen en elektronen een gemiddelde snelheid van 145 km/s. Een aantal van die deeltjes heeft een snelheid hoog genoeg om de ontsnappingssnelheid van 618 km/s te overschrijden. De Zon verliest per jaar op deze manier zo'n 60 exagram (60×1015kg) aan materiaal, wat in de 4,6 miljard jaar van haar bestaan overeenkomt met ongeveer 0,01 procent van haar totale massa. De zonnewind bevat protonen, elektronen, alfadeeltjes en een kleine fractie hooggeladen ionen (C, N, O, Ne,..). Deze passeren de Aarde met een gemiddelde snelheid van zo'n 450 km/s.

Tijdens zonneminima kan de zonnewind ingedeeld worden in ruwweg twee types, de langzame en de snelle zonnewind. De langzame wind heeft een snelheid van 300 à 400 km/s en bevindt zich rond de evenaar van de Zon. Op breedtegraden meer dan 15 graden van de evenaar treft men de snelle zonnewind aan. Deze is afkomstig van coronal holes rond de polen en heeft een snelheid van zo'n 700 km/s. Door de verschillende ontstaanswijzen van de twee soorten wind verschillen ze sterk in samenstelling; de langzame zonnewind bevat hoger geladen ionen dan de snelle zonnewind, doordat zij voortkomt uit hetere gebieden op de Zon.

Tijdens zonnemaxima verdwijnt deze eenvoudige indeling. De variabele, langzamere wind wordt op alle geografische breedtes dominant en de zonnewind wordt verstoord door veel zonne-uitbarstingen, die vaak gepaard gaan met het uitstoten van hete plasmawolken (Coronal Mass Ejections, CME).

Ruimteweer[bewerken]

Het aardmagnetisch veld houdt de deeltjes vast in de Van Allen-gordels. Bij hevige activiteit van de Zon kunnen de deeltjes in de buurt van de polen de Aarde bereiken. Dit is dan zichtbaar als noorderlicht (aurora borealis) of zuiderlicht (aurora australis). De invloed van de zonnewind is ook merkbaar op andere objecten in het Zonnestelsel. Het bekendste voorbeeld hiervan is de interactie met kometen, die tot de emissie van röntgenstraling leidt.

Het extreemste geval van zonnewind in recente jaren deed zich voor op 1 en 2 september 1859. Het had tot gevolg dat de pas enkele jaren eerder in gebruik genomen telegraafverbinding tussen Amerika en Europa uitviel door kortsluiting, wat verschillende branden veroorzaakte. Het noorderlicht was zelfs zichtbaar in Rome, Havana en Hawaï met vergelijkbare effecten aan de Zuidpool.

Dit alles werd veroorzaakt door een aantal verschillende gebeurtenissen op de Zon die nagenoeg gelijktijdig plaatsvonden. Elk van die evenementen afzonderlijk zou op de Aarde hooguit door enkelen zijn opgemerkt, maar tezamen zorgden ze voor de grootste verstoring van de ionosfeer in de geschiedenis. Een dergelijk evenement wordt ook wel een Perfect Storm genoemd.

Tussen 28 augustus en 2 september 1859 werden verschillende zonnevlammen waargenomen. Op 1 september steeg een ongekend grote vlam op van de oppervlakte. Gedurende bijna een minuut was de energie-uitstoot ter plaatse meer dan het dubbele van de normale waarde.

Niet alle CME's die op deze manier worden uitgestoten door de Zon gaan in de richting van de Aarde, maar deze wel. Een normale plasmawolk verplaatst zich met 1000 à 2000 km/s en doet er drie à vier dagen over om de Aarde te bereiken. Deze deed er 17 uur en 40 minuten over.

Hevige zonnewinden kunnen leiden tot storingen in het elektriciteitsnetwerk en in communicatienetwerken. Lange kabels werken als lange antennes; door de ionenstroom van de zonnewind ontstaan er (door inductie) elektrische stromen in. Dit kan tot beschadigingen leiden. Ook computers en satellieten kunnen beschadigd raken. Weliswaar hebben zij maar korte leidingen, maar ze zijn veel gevoeliger ook voor kleine inductiestromen.

Risico voor de ruimtevaart[bewerken]

Vanwege het belang van het ruimteweer voor ruimtevaarders wordt dit continu in de gaten gehouden door een aantal ruimtesondes. De meeste daarvan bevinden zich in het L1 Lagrangepunt van Aarde en Zon, dat op 1 miljoen km van de Aarde in de richting van de Zon ligt. Voorbeelden hiervan zijn SOHO, ACE, STEREO en Cluster. Daarnaast draait de Ulysses-satelliet op grotere afstand in een polaire baan om de Zon.

Zonnewind kan ook gevaarlijk zijn voor de gezondheid van ruimtevaarders doordat zij niet beschermd worden door de Van Allen-gordels. De hoog-energetische deeltjes kunnen het DNA beschadigen, met ziekte of de dood als gevolg.

Externe links[bewerken]