Uitlezen De zonnekwestie is een goede elektrische geleider. Het bestaat uit plasma - zoveel verhitte materie, dat de elektronen zich van de atoomkernen hebben losgemaakt en er vrij tussen ronddwalen. Dergelijke elektrische stromen genereren magnetische velden. Populair is het idee dat de zon, net als in een fietsdynamo, rotatie-energie omzet in elektromagnetische energie. Magnetische velden zijn de drijvende kracht van vele fenomenen op de zon. Ze kunnen bijvoorbeeld gigantische uitbarstingen, de uitsteeksels, gedurende enkele minuten als 100.000 kilometer brandbogen over het oppervlak van de zon laten zweven. Hoewel de zonnefysici al veel hebben ontdekt over de magnetische fenomenen van onze thuisster, zijn veel fundamentele dingen nog onduidelijk, vooral met betrekking tot de oorsprong en het gedrag op lange termijn van de magnetische velden. Het is zelfs niet zeker of men over veel individuele velden moet spreken of beter over slechts één veld.

De SOHO zonne-onderzoekssonde heeft de oscillatiepatronen van de zon gedurende lange tijd gemeten en aanwijzingen gevonden voor een turbulente grenslaag tussen de stralingszone en de convectiezone, de tachocline. In de stralingszone wordt de door kernfusie in het zonnecentrum opgewekte energie door fotonen naar buiten getransporteerd. Ongeveer 500.000 kilometer (0, 8 zonnestralen) van het centrum van de zon, deze stralingszone eindigt en gaat over in de convectiezone.

Hier is de temperatuur al zo laag dat de atoomkernen - vooral die van de zwaardere elementen - enkele van de vrije elektronen kunnen opvangen. Daarom is de zon-materie twintig keer minder radiolucent dan in diepere lagen. Dit maakt de warmtestroming zo moeilijk dat de zon een nieuw transportmechanisme nodig heeft voor zijn energiedissipatie: er ontstaan ​​hete gasbellen die naar boven stijgen. Dit proces wordt convectie genoemd.

De tachocline tussen de stralings- en convectiezones zou de mysterieuze zonnedynamo kunnen zijn. Omdat de elektrische stromen die worden gegenereerd door het turbulente, geladen gas een krachtig magnetisch veld opbouwen. "Ik wil niet zeggen dat we de zonnedynamo hebben ontdekt", zegt Bernhard Fleck van de European Space Agency ESA, de Europese projectleider van SOHO. "Maar we hebben goed bewijs dat hier iets aan de hand is." Ad

Andere zonne-onderzoekers zijn sceptischer. "Er is zelfs geen bewijs dat er een zonnedynamo bestaat", zegt Douglas Gough van Cambridge University. "Misschien is het magnetische veld op het zonneoppervlak een overblijfsel uit de tijd van oorsprong van de zon? Dit oorspronkelijke veld zou in de loop van de tijd eenvoudig kunnen vervallen, en wat we vandaag waarnemen, zijn alleen de overblijfselen ervan. Zwakke magnetische velden worden meegesleurd door bewegende materie - ze "zwemmen" letterlijk in het plasma. Sterke magnetische velden kunnen de beweging van het plasma belemmeren. Magnetische velden, die in de convectiezone van noord naar zuid worden gericht, worden uitgerekt en getrokken door de ongelijke rotatie van de zon. Ze absorberen rotatie-energie van de zon en worden constant versterkt.

Waar een buis met veldlijnen de fotosfeer doorboort en de ruimte in reikt, worden zonnevlekken gecreëerd. Daar is het magnetische veld tienduizend keer sterker dan het aardse dat onze kompasnaalden uitlijnt.

Zonnevlekken komen bij voorkeur in paren voor, georiënteerd in oost-west richting. Beide vlekken zijn magnetisch verschillend gepolariseerd. Op het noordelijk halfrond bijvoorbeeld is de oostelijke plek in alle paren een magnetische noordpool, dan is de westelijke een zuidpool. Op het zuidelijk halfrond daarentegen is de polariteit omgekeerd: de oostelijke vlek is de zuidpool, de westelijke vlek is de noordpool.

Het magnetische spektakel van de zon gaat nog verder: in het midden van de 19e eeuw werd ontdekt dat de frequentie van zonnevlekken fluctueert met intervallen van elf jaar. Wanneer het aantal vlekken een maximum bereikt, is de zon bijzonder actief. Het volgende zonnevlekmaximum wordt verwacht in 2001. Wanneer een cyclus ten einde loopt en de vlekken schaars worden, verschijnen de eerste vlekken van de volgende cyclus al. Je hebt zojuist de omgekeerde magnetische polariteit van de vorige cyclus. Op basis van het bovenstaande voorbeeld zou de zuidpool van Ostfleck zich nu op het noordelijk halfrond bevinden, de noordpool - en vice versa. Het magnetisme van de zon wordt dus niet herhaald in een cyclus van 11 jaar, maar in een cyclus van 22 jaar. Waarom dit gebeurt is een ander mysterie dat de zon voor zijn onderzoekers stelt.

=== Rüdiger Vaas, Rudolf Kippenhahn

© science.de

Aanbevolen Editor'S Choice