Magnetische zonnepracht
[Recensie] Lucie Green is Brits sterrenkundige en popularisator. Haar onderzoek bij het Mullard SpaceScience Laboratory richt zich op de rol van magnetische velden bij uitbarstingen van de zon, zoals zonnevlammen en coronale massa-ejecties. Verder populariseert ze sterrenkunde op de Britse televisie in het programma van de BBC The Sky at Night, waar ze in 2013 de bekende amateurastronoom Patrick Moore na zijn overlijden opvolgde als presentator. Haar eerste boek verscheen vorig jaar als 15 Million Degrees. A Journey to the Centre of the Sun, in het Nederlands door Eddy Echternach vertaald als 15 miljoen graden. Wat de zon voor ons betekent. Deze titels zijn allebei enigszins misleidend, omdat het boek zich niet concentreert op het centrum van de zon of haar betekenis voor ons in brede zin, maar juist op de magnetische verschijnselen aan de buitenkant van de zon en hun effecten op het ruimteweer – dat is hier het samenspel van elektromagnetische velden, deeltjes en straling in de planetaire ruimte, vooral rond de aarde en de zon.
Green brandt los met een historische inleiding op licht, energie en kernfusie die de gebaande paden volgt maar het etherbegrip nu eens overslaat, wat hier prima kan. Maar voor inzichtelijke historische overwegingen moeten we in het algemeen niet bij onderzoekers aan het actuele wetenschapsfront zijn, en dat geldt ook voor Green. Voor haar begint de zonnefysica pas als George Hale van het Mount Wilsonobservatorium in 1908 zijn bescheiden artikel On the probable existence of magnetic fields in sunspots publiceert, waarin met het Zeemaneffect magneetvelden op de zon werden aangetoond. Door de differentiële rotatie van het zonsoppervlak wordt het poloïdale noord-zuidmagneetveld in een tweemaal elfjarige cyclus opgewonden tot een ingewikkeld equatoriaalveld, dat zich periodiek herstelt. De kluwen van magneetvelden geeft aanleiding tot verschijnselen als zonnevlekken, -vlammen, -fakkels en coronale massa-ejecties. Green besteedt speciale aandacht aan de S-vormige verschijnselen (sigmoïden) op het zonsoppervlak, die geïnterpreteerd worden als reconnectie van fluxbuizen en voorafgaan aan coronale massa-ejecties.
Leuk zijn weetjes als dat het zonlicht dat we nu zien 170.000 jaar geleden in de kern van de zon als gammastraling is ontstaan, ongeveer gelijktijdig met de verschijning van onze soort op aarde. In de tussentijd heeft de straling zich door verstrooiing een weg naar buiten gebaand en wordt ten slotte zichtbaar als een continu spectrum door de vrij-vrij-overgang van het negatieve waterstofion. Vanaf het zonsoppervlak doet een foton nog maar acht minuten over het traject naar de aarde. Het verschil tussen een waterstofbom en de zon wordt goed uitgelegd: per fusiecyclus komt in de zon maar weinig energie vrij, alleen door haar grote massa krijgen we die enorme stralingsbron.
Als verhittingsmechanisme voor de corona wordt alleen magnetische reconnectie genoemd, en alternatieven zoals turbulentie van Alfvéngolven worden niet besproken. In de huidige vakliteratuur wordt tegen beide mechanismen ingebracht dat ze onvoldoende energie leveren om de hete corona te kunnen verklaren, maar dat bespreekt Green niet. Uw boekbespreker Rupsje Nooitgenoeg had verder nog graag meer beeldmateriaal gezien, maar ook dit boek kent zijn grenzen.
—
Eerder verschenen in het Nederlands Tijdschrift voor Natuurkunde
(Licentie CC-BY-SA-4.0 hergebruik met auteursvermelding toegestaan)
