Straal van zon is misschien 210 km kleiner dan gedacht

De zon is wellicht iets kleiner dan tot nu toe wordt aangenomen. Dat concludeert de Indiase astronoom H.M. Antia, van het Tata Instituut voor Fundamenteel Onderzoek in Mumbai, op grond van waarnemingen aan de trillingen aan het oppervlak van de zon.

Deze trillingen worden sinds eind 1995 gemeten in het kader van het GONG-netwerk. GONG (Global Oscillation Network Group) bestaat uit zes identieke telescopen, die zodanig rond de aarde staan opgesteld dat onze buurster er vrijwel 24 uur per dag mee kan worden waargenomen. De zonnetrillingen worden afgeleid uit de zeer geringe dopplerverschuivingen van bepaalde lijnen in het spectrum van de zon. De trillingen aan het zonsoppervlak zijn het gezamenlijke effect van ontelbare drukverstoringen, ofwel geluidsgolven, die dwars door de zon heen reizen. Deze golven worden - vrijwel zo lang als de zon bestaat - veroorzaakt door de turbulente bewegingen in de buitenste lagen van de zon. Stijgende (hete) en dalende (koelere) gasbellen botsen op elkaar en veroorzaken drukverstoringen die zich bij voldoende sterkte als geluidsgolven voortplanten. De golven worden onderweg afgebogen en aan het oppervlak teruggekaatst en door interferentie onstaan dan staande golven die aan het oppervlak ingewikkelde patronen van (geringe) op en neer gaande bewegingen veroorzaken.

Het onderzoek aan deze golfpatronen, de helioseismologie, begint al interessante informatie op te leveren over het inwendige van deze gloeiende gasbol. Eén type golf, de zogeheten f-golf, biedt ook de mogelijkheid om nauwkeurig de straal van de zon af te leiden. De f-golven zijn vrijwel compressieloze oppervlaktegolven, die vooral onder invloed staan van de zwaartekracht van de zon. Uit een analyse van één maand GONG-waarnemingen aan f-golven - zowel hun 'grondtoon' als hun vele 'boventonen' - heeft Antia afgeleid dat de straal van de zon mogelijk 0,03 procent, ofwel 210 kilometer, kleiner is dan de waarde die tot nu toe in de standaardmodellen van de zon wordt gebruikt.

In het februarinummer van Astronomy and Astrophysics wijst Antia erop dat dit verschil groter is dan de gesuggereerde onzekerheid in de straal van de zon. Misschien is de afwijking een gevolg van de verschillende definities die voor het bepalen van de 'rand' van de zon worden gehanteerd. Blijkt dat niet het geval, dan moet er iets aan de modellen van de zon worden veranderd. Misschien is de straal van de zon tijdelijk wat kleiner: in het verleden zijn er al vele berichten geweest over variaties in de diameter.

Mogelijk kan het raadsel binnenkort worden opgelost. Verdere metingen aan f-golven moeten het straks mogelijk maken de straal van de zon tot op ongeveer 10 kilometer nauwkeurig te bepalen. Dan wordt het ook interessant om te gaan kijken of de straal van de zon misschien varieert in samenhang met de elfjarige cyclus van zijn activiteit.