De corona van de zon

Bij een totale zonsverduistering bedekt de maan de volledige zonneschijf en worden we van alle rechtstreeks zonlicht afgeschermd. Tegelijkertijd krijgen we een veel lichtzwakker beeld van indirect zonlicht dat verstrooid wordt op de buitenste atmosferische lagen van de zon. De grillig gevormde "kroon" rond de zonneschijf die we dan zien, wordt de corona genoemd. De kenmerkende eigenschap van de corona is zijn hoge temperatuur. Metingen hebben inderdaad aangetoond dat de temperatuur van de zonnecorona miljoenen graden Celsius bedraagt. Bij deze temperaturen komen de electronen los van de atoomkernen. Zulk een mengsel van gedeeltelijke of volledig geïoniseerde atomen en vrije electronen noemt men een plasma. De "plasma"-toestand wordt ook wel eens omschreven als de vierde aggregatietoestand (naast vaste stoffen, vloeistoffen en gassen), en is de meest voorkomende aggregatietoestand in het heelal.

     
 
De corona in zichtbaar licht tijdens de zonsverduistering van 16 Februari 1980 in Kenia.
 
Een EUV opname van de corona door de ruimtelescoop EIT op de satelliet SOHO. We zien het coronaal plasma bij een temperatuur van 2 miljoen graden Celsius. SOHO is een internationaal samenwerkingsproject (ESA/NASA).
 

De corona van de zon beperkt zich niet tot het verstrooien van zichtbaar licht. Wegens zijn hoge temperatuur zendt de corona zelf ook extreem-ultraviolettestraling (EUV) en Röntgenstraling (X-stralen) uit. Door de beschermende ozonlaag rond de aarde, hebben we geen hinder van deze schadelijke straling, maar kunnen we deze ook niet bestuderen vanaf het aardoppervlak. Met behulp van ruimtetelescopen boven de ozonlaag, kunnen we echter Röntgen en EUV beelden maken van de corona.

Een plasma als dat van de zonnecorona heeft een bijzondere wisselwerking met het magneetveld dat het bevat. Het magneetveld geeft structuur aan het plasma en het plasma geeft als het ware massa aan het magneetveld. Beiden moeten dan ook samen beschouwd worden. Beelden in EUV en X-stralen laten zien dat de corona is opgebouwd uit met plasma gevulde lussen die het coronaal magneetveld volgen. Deze lussen komen in groepen voor, actieve gebieden genoemd, en de uiteinden van deze coronale lussen eindigen dikwijls in zonnevlekken die in zichtbaar licht op het zonne-oppervlak gezien kunnen worden. Wanneer zich tijdens een zonsverduistering een actief gebied aan de rand van de zonneschijf bevindt, ziet men een zogenaamde "helmet streamer" : een koepelvormige structuur die vaak vergeleken wordt met de helmen van Duitse soldaten uit WO I.

Het magneetveld van de corona ligt waarschijnlijk ook aan de basis van het raadsel waarom de corona zoveel heter is (miljoenen graden Celsius) dan het zonne-oppervlak zelf (ongeveer 6000 graden Celsius). Langsheen de magnetische lussen lopen elektrische stromen en, onder de juiste omstandigheden, kan een botsing van twee of meerdere magnetische lussen dan ook leiden tot een "kortsluiting" of reconnectie. Sommige theorieën trachten de hoge temperatuur van de corona te verklaren door een overvloed van zeer kleine dergelijke reconnecties. Andere theorieën dan weer, proberen de verhitting van de corona te verklaren met behulp van magnetische golven die zich in een coronale lus voortplanten, enigzins vergelijkbaar met het verhittingsproces in een microgolfoven.

De corona van de zon "lekt", in de zin dat er een constante uitstroom van plasma uit de corona is, weg van de zon. Deze uitstroom wordt de zonnewind genoemd. Soms is de uitstroom niet geleidelijk, maar impulsief : door een plotse herschikking van het magneetveld van de corona komt een groot deel van de corona los van de zon en stroomt mee uit met de zonnewind. Zulk een impulsieve uitstoot wordt een coronale massa-ejectie (CME) genoemd. Als een CME in botsing komt met het magneetveld van de aarde kan dit tot problemen leiden voor satellieten (hoogteverlies), astronauten (straling) en elektriciteitsnetten (stroomstoringen). Het is dan ook van belang om de processen in de corona te begrijpen die tot een CME leiden. Daarnaast is de corona van de zon (en de bijhorende zonnewind) een uniek plasmalaboratorium waarin allerhande fysische processen kunnen bestudeerd worden. Als dusdanig staat de zonnecorona model voor de coronae van andere sterren, maar bijvoorbeeld ook voor het plasmagedrag in kernfusiereactors.



Eclipse
Homepage

KSB-ORB
Homepage
Last updated on 15/02/2000 by CM