gov-civil-vilareal.ptOnze zon is magnetisch stil in vergelijking met andere sterren. Maar waarom?
>Astronomen hebben vastgesteld dat de zon gemiddeld gezien stiller is dan andere sterren, en het is niet duidelijk waarom. De langetermijnbetekenis van deze bevinding is ook niet duidelijk, maar het impliceert dat de zon nog actiever zou kunnen worden dan nu het geval is.
Onze zon is magnetisch actief, wat betekent dat hij een magnetisch veld heeft dat soms voldoende versterkt om enorme en krachtige stormen uit te spuwen , evenals donkere gebieden op het oppervlak die zonnevlekken worden genoemd . Deze activiteit heeft directe gevolgen voor ons op aarde en brengt satellieten in een baan om de aarde, mensen in de ruimte en zelfs ons elektriciteitsnet op de grond in gevaar. Deze magnetische activiteit is cyclisch en neemt elke 11 jaar toe en af.
De motivatie achter het nieuwe werk is dat, hoewel we veel weten over het magnetische veld van de zon, het belangrijk is om een idee te hebben van hoe het zich gedraagt in vergelijking met andere sterren. Is het bijvoorbeeld meer of minder actief in vergelijking met andere sterren?
Een gigantische zonnevlek bezoedelde het gezicht van de zon op 23 oktober 2014. Credit: NASA/SDO
Dat is een goede vraag, want we weten niet veel over het langetermijngedrag van de zon. Astronomen begonnen zonnevlekken te tellen rond de eerste keer dat een telescoop werd gebruikt om naar de hemel te kijken, maar het duurde tot 1878 voordat de beelden goed genoeg waren om naar hun totale oppervlakte en positie op het gezicht van de zon te kijken, wat ons een idee gaf van hoe ze veranderden de helderheid van de zon. We kunnen het echter beter doen; ijskernen op aarde tonen de aanwezigheid van elementaire isotopen die worden beïnvloed door subatomaire deeltjes die door de ruimte vliegen, en deze deeltjes worden beïnvloed door het magnetische veld van de zon. Dus we kunnen ze gebruiken als een proxy voor zonne-magnetische activiteit die ongeveer 9.000 jaar teruggaat.
Maar dat is een schamele hoeveelheid vergeleken met de miljarden jaren leeft een ster. En dat is waarom nieuw onderzoek keek naar andere sterren om te zien hoe zij gedragen , om ze te vergelijken met de zon. Het idee is dat door naar hun helderheid te kijken gedurende lange tijdsperioden ze de sterren kunnen zien dimmen en helderder worden als zonnevlekken (nou ja, sterrenvlekken) in en uit het zicht draaien. Meer magnetisch actieve sterren zullen meer veranderen omdat ze meer zonnevlekken hebben, terwijl stille sterren een stabielere helderheid zullen hebben. En hoe meer sterren ze kunnen waarnemen, hoe beter.
spider-man (2002)
Voor deze, de wetenschappers die het nieuwe onderzoek deden, wendden zich tot het Kepler-observatorium , die drie jaar lang naar één enkele plek in de ruimte staarde om te zoeken naar exoplaneten, planeten die om andere sterren draaien. Het deed dit door regelmatig helderheidsmetingen uit te voeren van 150.000 sterren, op zoek naar helderheidsdips wanneer planeten voor hen voorbij gingen, waardoor mini-eclipsen werden gemaakt. En dat betekent dat Kepler een kavel van helderheidsmetingen van de sterren, wat perfect is voor deze studie.
De afgelopen zes magnetische zonnecycli varieerden in duur en sterkte; te oordelen naar het aantal zonnevlekken dat gezien werd, was de laatste (cyclus 24) niet zo actief als de vorige. Maar er begint nu pas een nieuwe. Credit: SILSO-beeld, Koninklijke Sterrenwacht van België, Brussel
Nu zijn sterren er in veel verschillende smaken: hoge massa, lage massa, jong, oud, heet, koel ... dus de astronomen moesten de lijst leegmaken om alleen sterren te laten die zoveel mogelijk op de zon lijken, om de vergelijking eerlijk te maken. Om dit te doen, kozen ze sterren dicht bij de oppervlaktetemperatuur van de zon van 5780 K, chemische samenstelling (zware elementen beïnvloeden het gedrag van een ster), oppervlaktezwaartekracht (sommige sterren zijn reuzen en hebben een veel lagere zwaartekracht; deze zijn magnetisch inactief), en vooral rotatie.
Waarom rotatie? De spin van een ster is wat het magnetische veld aandrijft . Het creëert een zogenaamde dynamo in de ster, een zelfaangedreven magnetische generator. Een ster die snel ronddraait, heeft waarschijnlijk een veel sterker magnetisch veld en daarom een agressievere zonnevlekkencyclus, dus de astronomen deden wat ze konden om hun monster te beperken tot sterren met rotatieperioden dicht bij de zon van ongeveer 24,5 dagen.
Uiteindelijk kwamen ze uit bij Kepler-gegevens op lange termijn voor 365 sterren van het zonnetype. Ze hadden ook een groep van meer dan 3.500 sterren die erg op de zon leken, maar waarvoor geen rotatieperiode bekend was. Vervolgens vergeleken ze de veranderingen in de helderheid van die sterren met die van de zon.
Wat ze vonden is verrassend: De zon is veel stiller dan andere sterren die het leuk vinden! Terwijl de gemiddelde helderheidsvariatie van de zon 0,07% is, hadden de andere sterren een mediaan van 0,36%, vijf keer zo hoog! Dat is zelfs twee keer zoveel als de zon maximum variatie van 0,2%.
Een vergelijking van de veranderingen in de helderheid van de zon als gevolg van zonnevlekken in de loop van de tijd (boven) met die van een ster die er erg op lijkt (onder). Gemiddeld verandert de zon minder dan andere sterren, wat betekent dat hij magnetisch stiller is. Credit: MPS / hormesdesign.de
Waarom? Het is niet duidelijk. Er is een idee dat de zon een leeftijd bereikt waarop hij een overgang doormaakt naar een stillere magnetische cyclus terwijl zijn rotatie in de loop van de eonen vertraagt. De andere sterren zoals de zon zijn misschien nog niet zo oud, dus nog steeds actief.
Interessant is dat wanneer ze naar de groep sterren keken waarvoor geen rotatie was gemeten, ze ook stiller waren, zoals de zon. Nogmaals, het is niet duidelijk waarom. Bedenk dat dit allemaal sterren zijn die erg op de zon lijken, maar we weten gewoon niet hoe snel ze ronddraaien. Als de zon een ster was op enkele tientallen lichtjaren afstand, zouden we het moeilijk hebben om de rotatiesnelheid te meten, en dat zou in dit voorbeeld van sterren zijn. In dat geval kunnen deze sterren het soort activiteit vertegenwoordigen dat de zon nog steeds is in staat tot .
Dat is intrigerend. Het is heel goed mogelijk dat de zon erg actief is op tijdschalen langer dan 9.000 jaar, wat ver terug is zoals we betrouwbaar kunnen meten. Misschien neemt de activiteit van de zon over tien- of honderdduizenden jaren behoorlijk toe, maar we hebben er geen gegevens van.
Een enorme prominentie op de zon barstte in 2012 los, hier vastgelegd door het Solar Dynamics Observatory. Credit: NASA/GSFC/SDO
Dat is... zorgwekkend. Hoewel de tijdschaal lang is en waarschijnlijk al geruime tijd niet iets is waar we ons zorgen over hoeven te maken, is het nog steeds niet geruststellend om te denken dat de zon actiever kan zijn. De magnetische cyclus is niet alleen verantwoordelijk voor zonnevlekken, maar ook voor zonnestormen, catastrofale uitbarstingen van zonnevlammen en coronale massa-ejecties. Deze hebben een groot effect op satellieten, mensen in de ruimte en zelfs ons elektriciteitsnet op de grond. Het is in ons aller belang om deze cycli beter te begrijpen!
waarom is de burgeroorlog van Captain America pg 13?
Dit werk is een geweldige eerste stap in het begrijpen van het langetermijngedrag van de zon. In de toekomst zijn er andere ruimteobservatoria gepland om naar sterren te kijken zoals Kepler deed, dus het onderzoek kan ook worden uitgebreid. Ik vind het interessant dat de waarnemingen van Kepler ook voor andere soorten wetenschap kunnen worden gebruikt dan oorspronkelijk bedoeld was. Zoveel van de astronomie hangt gewoon af van omhoog kijken, en dat op zoveel mogelijk manieren. Dat betekent dat er veel overlap is. Wat zullen we nog meer leren als we de diepten van de gegevens die we verzamelen doorgronden?
