Zonnewind
Dezonnewindis een stroom van geladen deeltjes die ontsnapt van het oppervlak van deZon.Door de hoge temperatuur van een miljoenkelvinin decoronakrijgenprotonenenelektroneneen gemiddelde snelheid van 145 km/s. Een aantal van die deeltjes heeft eensnelheidhoog genoeg om deontsnappingssnelheidvan 618km/ste 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,alfadeeltjesen een kleine fractie hooggeladenionen(C,N,O,Ne,..). Deze passeren de Aarde met een gemiddelde snelheid van zo'n 450 km/s.
Tijdenszonneminimakan 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. Opbreedtegradenmeer dan 15 graden van de evenaar treft men de snelle zonnewind aan. Deze is afkomstig van coronale gaten rond depolenen 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 heteplasmawolken(Coronal Mass Ejections,CME).
Ruimteweer[bewerken|brontekst bewerken]
Hetaardmagnetisch veldhoudt de deeltjes vast in deVanallengordels.Bij hevige activiteit van de Zon kunnen de deeltjes in de buurt van de polen de Aarde bereiken. Dit is dan zichtbaar alsnoorderlicht(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 metkometen,die tot de emissie van röntgenstraling leidt.
Hevige zonnewinden hebben op het leven op aarde weinig effect, maar kunnen leiden tot storingen in het elektriciteitsnetwerk en in communicatienetwerken. Lange kabels werken als langeantennes;door de ionenstroom van de zonnewind ontstaan er (doorinductie) elektrische stromen in. In 1859 (zie onder) stond elektriciteit nog in de kinderschoenen, maar in de huidige tijd kan een zonnewind tot beschadigingen leiden. Computers en satellieten kunnen beschadigd raken. Weliswaar hebben zij maar korte leidingen, maar ze zijn veel gevoeliger voor kleine inductiestromen. Sommige wetenschappers vrezen bij een volgende uitbarsting voor een mogelijkeinternetchaos,omdat vooralonderzeekabelsgevoeliger zouden zijn voor plasmawolken.[1]
In de geschiedenis[bewerken|brontekst bewerken]
Zonnewinden komen frequent voor, ongeveer om de elf jaar.[2]Maar in een verder verleden zijn die fenomenen niet altijd rechtstreeks aantoonbaar. Er zijn wel wetenschappelijk geloofwaardige vermoedens van krachtige zonnestormen in7176en5259v.C.,[3]en in 774-775.[4]
1859[bewerken|brontekst bewerken]
Een extreem geval van zonnewind deed zich voor op1en2 september1859.De storm, ook welCarrington Eventgenoemd, naar de Britse astronoomRichard Carringtondie het documenteerde, had tot gevolg dat de pas enkele jaren eerder in gebruik genomentelegraafverbindingtussen Amerika en Europa uitviel door kortsluiting, wat verschillende branden veroorzaakte. Het noorderlicht was zelfs zichtbaar inRome,HavanaenHawaïmet vergelijkbare effecten op het zuidelijk halfrond.
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 deionosfeerin de geschiedenis. Een dergelijk evenement wordt ook wel eenPerfect Stormgenoemd.
Tussen28 augustusen2 september1859 werden verschillendezonnevlammenwaargenomen. 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 plasmawolken 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.
20e eeuw[bewerken|brontekst bewerken]
In de20e eeuwzijn een vijftiental uitbarstingen waargenomen, het meest uitgesproken die van de maand mei 1921.[5][6]
21e eeuw[bewerken|brontekst bewerken]
De21e eeuwkende al een vijftal uitbarstingen, het meest uitgesproken deHalloween solar stormsvan eind oktober 2003.[2]
Risico voor de ruimtevaart[bewerken|brontekst 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 inlagrangepuntL1 van Aarde en Zon, dat op 1 miljoen km van de Aarde in de richting van de Zon ligt. Voorbeelden hiervan zijnSOHO,ACE,STEREO,ClusterenDSCOVR.Daarnaast draait de satellietUlyssesop grotere afstand in een polaire baan om de Zon.
Een andere categorie die gevaar loopt door zonnewind zijn satellieten die zich in een zeer lage baan om de aarde bevinden. Een zonnestorm die de aarde raakt kan de bovenste atmosfeer opwarmen waardoor die uitzet. Gevolg hiervan is dat er meer gasmoleculen dan anders op een hoogte van zo’n 200 kilometer boven de aarde voorkomen. In februari 2022 verloor SpaceX veertig pas gelanceerdeStarlink-satellieten die zich nog richting een hogere baan moesten begeven doordat een zonnestorm de luchtweerstand in die lage baan had verhoogd terwijl de satellieten in veilige modus waren geschakeld om elektronische schade door diezelfde zonnestorm te voorkomen. De in veilige modus onbestuurbare satellieten verloren zoveel snelheid dat ze hun beoogde hogere baan niet meer konden bereiken en uiteindelijk in de atmosfeer terugvielen.
Zonnewind kan ook gevaarlijk zijn voor de gezondheid van ruimtevaarders wanneer zij niet beschermd worden door deVanallengordels.De hoog-energetische deeltjes kunnen hetDNAbeschadigen, met ziekte of de dood als gevolg. Ruimtevaarders die in het ISS werken, vliegen binnen de Vanallengordels en hebben weinig te vrezen van zonnewind.
Externe links[bewerken|brontekst bewerken]
- ↑(en)A Bad Solar Storm Could Cause an 'Internet Apocalypse'.Wired(26 augustus 2021).Gearchiveerdop31 augustus 2021.
- ↑abZonnestorm richt weinig schade aan.De Standaard(31 oktober 2003). Geraadpleegd op1 september 2021.
- ↑(en)Nicolas Brehm et al.,Tree rings reveal two strong solar proton events in 7176 and 5259 BCE(10 augustus 2021). Geraadpleegd op2 oktober 2021.
- ↑(en)Uusitalo, J., Arppe, L., Hackman, T. et al.,Solar superstorm of AD 774 recorded subannually by Arctic tree rings..Nat Commun 9, 3495 (2018).Gearchiveerdop30 juli 2020.
- ↑Zonnestorm 1921 angstige gebeurtenis.Weer.nl(15 oktober 2020). Geraadpleegd op1 september 2021.
- ↑Bewijs voor nieuwe enorme zonnestorm gevonden, meer bescherming nodig voor onze hoogtechnologische maatschappij.vrtnws.be(13 maart 2019). Geraadpleegd op1 september 2021.