Zonnevlammen veranderen de ‘klank’ van de zon

Zonnevlammen veranderen het trillingspatroon in het inwendige van de zon. Deense onderzoekers hebben dit afgeleid uit metingen die in de afgelopen tien jaar met behulp van satellieten aan de zon zijn verricht (Astrophysical Journal Letters, 1 mei).

Zonnevlammen zijn krachtige uitbarstingen aan het oppervlak van de zon die minuten tot uren duren. Hierbij worden hete gassen met snelheden van honderden kilometers per seconde de ruimte in geslingerd. De oorzaak ligt in het plotseling vrijkomen van de energie van zeer sterke magnetische velden, maar de details van dat proces zijn nog onbekend.

Tien jaar geleden werd voor het eerst waargenomen dat zo’n zonnevlam aan het oppervlak golven kan veroorzaken die zich cirkelvormig rond het voetpunt van de eruptie uitbreiden: als watergolven rond een in een vijver geworpen steen of aardbevingsgolven rond bezwijkend gesteente in de aardkorst. Deze zonnegolven werden waargenomen met SOHO, een satelliet waarmee heel nauwkeurig de verticale bewegingen van het gas aan het oppervlak van de zon kunnen worden gemeten. Ze bleven een uur lang zichtbaar en legden in die tijd een afstand van meer dan honderdduizend kilometer af.

Nu hebben Christoffer Karoff en Hans Kjeldsen de metingen van SOHO en van een andere satelliet (GOES) gebruikt om de invloed van zonnevlammen op het inwendige van de zon af te leiden. Al sinds enkele decennia is bekend dat dit inwendige voortdurend in trilling is. Deze trillingen ontstaan door de turbulente bewegingen van het gas onder het zonoppervlak en zijn het gezamenlijke effect van ontelbare geluidsgolven die dwars door de zon heen reizen. Ze manifesteren zich in de vorm van ingewikkelde patronen van op- en neergaande bewegingen aan het zonoppervlak die met behulp van telescopen op aarde en in de ruimte kunnen worden gemeten.

De activiteit van de zon – het gemiddelde aantal zonnevlammen, zonnevlekken en andere energetische verschijnselen – varieert in een periode van gemiddeld elf jaar. Karoff en Kjeldsen hebben nu uit de metingen van SOHO en GOES afgeleid dat de zon tijdens perioden van maximale activiteit iets sterker trilt dan tijdens perioden van minimale activiteit. Deze samenhang, die vooral naar voren treedt bij trillingen met perioden tussen twee en drie minuten, wijst volgens de onderzoekers op de invloed van zonnevlammen.

Deze uitbarsting zouden de natuurlijke ‘klank’ van de zon veranderen (het geheel van gelijktijdig optredende geluidstrillingen – al zijn die in de zon van een lage frequentie niet hoorbaar). Op welke manier zonnevlammen de zonnetrillingen versterken, is echter vooralsnog een raadsel. George Beekman