Hi-C legde de meest gedetailleerde beelden van de corona van de zon vast in juli 2012. Met dank aan NASA
Toen de band They Might Be Giants het nummer "Why Does the Sun Shine?" Uit 1959 opnieuw opnam voor zijn EP uit 1993, speelden ze een veel herhaald stuk sciencefiction. Het nummer, met de ondertiteling "The Sun is a Mass of Incandescent Gas", bevat wat basale zonwetenschap verkeerd. "Een gas is een toestand van materie waarin het materiaal niet is geïoniseerd, dus alle atomen hebben nog steeds al hun elektronen en het zonnengas bevindt zich echt in een staat die plasma wordt genoemd", zegt Smithsonian astrofysicus Mark Weber.
Hoewel wetenschappers dit al geruime tijd wisten, bracht het in 2009 meteen een bijgewerkt nummer uit: "Waarom schijnt de zon echt?" De zon is een miasma van gloeilampen. '
Maar Weber, die zaterdag 17 november in het Air and Space Museum presenteert, zegt dat dat niet alles is wat nieuw is in de wereld van de zonwetenschap.
"De zon is een zeer interessant studieobject", zegt hij. "Mensen moeten er niet vanuit gaan dat we verder zijn gegaan vanuit de zon."
De zon doet allerlei dingen, zegt Weber, "het heeft allerlei verschillende functies en allerlei verschillende gebeurtenissen en fenomenologieën."
Een van de fenomenen die zonne-onderzoekers momenteel bezighouden, is waarom de corona, de plasma-atmosfeer rond het oppervlak van de zon, zo ongelooflijk heet is. "Alle energie van de zon komt van de binnenkant van de zon en dus zou een soort van een eenvoudige, thermodynamische interpretatie verwachten dat de temperatuur van de zon daalt naarmate je verder en verder weg van de kern gaat", zegt Weber. En dat is meestal waar, zegt hij, met één opmerkelijke uitzondering: "Er is een punt dat we het overgangsgebied noemen, waar de temperatuur van een paar duizend graden aan het oppervlak van de zon omhoog gaat tot miljoenen graden in de corona."
Weber's specifieke focus is precies bepalen hoe heet de corona is. Wetenschappers proberen ook te begrijpen welke processen het plasma tot zulke uitersten kunnen verwarmen. Weber zegt: "Er zijn veel goede ideeën, het is niet dat we geen idee hebben wat er aan de hand is, " voegde eraan toe: "Wat een deel van de corona zou kunnen verwarmen, zoals een enkele staande lus van plasma, zou kunnen zijn heel anders dan wat er bijvoorbeeld in een actieve regio gebeurt, dit zijn gebieden boven zonnevlekken die echt heet zijn en de hele tijd allerlei uitbarstingen hebben. "
Tussen het overgangsgebied en de uitbarstende zonnevlekken probeert Weber mensen te laten zien dat de zon allesbehalve statisch is. "Veel mensen hebben het idee dat de zon een gele bal in de lucht is en dat we er alles van begrijpen." Maar hij zegt dat de zon ongelooflijk dynamisch is en al honderden jaren oogverblindende wetenschappers is. In de 19e eeuw geloofden wetenschappers zelfs dat ze compleet nieuwe elementen hadden ontdekt tijdens het bestuderen van de spectrale emissies van de zon. "Ze zagen spectrale lijnen die ze niet konden identificeren", zegt Weber. "Dat komt omdat deze lijnen afkomstig zijn van zeer sterk geïoniseerde ionen, wat een zeer hoge temperatuur impliceert." Maar destijds, zegt Weber, "verwachtte niemand dat de temperatuur van de atmosfeer van de zon zo veel warmer was, dat gewoon niet het komt niet bij mensen op. 'En dus noemden ze het nieuwe element - dat eigenlijk sterk geïoniseerd ijzer was - coronium.
Door oudere, minder gedetailleerde afbeeldingen van de corona te vergelijken met de nieuwere, meer gedetailleerde afbeeldingen van Hi-C, konden onderzoekers meer zien dan ooit tevoren. Met dank aan NASA
Natuurlijk kunnen wetenschappers nu veel geavanceerdere analyses verzamelen, onder meer van een recente raketmissie genaamd de High Resolution Coronal Imager of Hi-C. "We kregen een klein deel van de zonne-atmosfeer te zien met een hogere resolutie dan iemand ooit eerder had waargenomen", zegt Weber, die bij het project betrokken was. Eén van de dingen die ze eindelijk konden zien, was dat wat ooit werd gedacht als enkele lussen van plasma in feite meerdere ingewikkeld gevlochten strengen waren. Weber zegt: "We konden zelfs het vlechten zien ronddraaien en verschuiven, terwijl we met deze raketvlucht naar de zon keken."
Met alle nieuwe beschikbare afbeeldingen zegt Weber dat mensen verbaasd zijn om te ontdekken hoe mooi de zon echt is. Hij zegt: "Je bent gewoon overweldigd door hoeveel er aan de hand is." En hij voegt eraan toe: "Het is een fascinerend gebied om natuurkunde te doen!"
Als onderdeel van de Smithsonian's Stars Lecture Series presenteert Mark Weber zijn lezing, The Dynamic Sun in the Air and Space Museum, zaterdag 17 november om 17.15 uur.
