De zon draait niet als een vaste bol
De aarde draait als geheel: de evenaar en de polen maken in dezelfde tijd een omwenteling. De zon is heet gas zonder stevig geraamte, waardoor verschillende breedtegraden met verschillende snelheden bewegen. Aan de evenaar duurt een omwenteling ongeveer 9 dagen korter dan in de poolgebieden.
Het magnetisch veld zit vast in het plasma: het beweegt ermee mee en kan er niet doorheen glijden. Na enkele omwentelingen windt het snelheidsverschil de veldlijnen op als een elastiekje rond je vinger. De lijnen komen in lussen naar buiten, en op de plek waar een lus het oppervlak doorboort, verhindert het veld dat heet gas van onderaf opstijgt, waardoor die plek er donkerder uitziet. Zo ontstaan zonnevlekken.
In deze lussen hoopt zich energie op, totdat er te veel lussen te dicht bij elkaar zitten. Dan raken tegengestelde veldlijnen elkaar en verbinden ze zich opnieuw: ze breken en hechten zich opnieuw aan elkaar in een eenvoudigere configuratie. De spanning die zich wekenlang heeft opgebouwd, komt in enkele minuten vrij. Dat is een zonnevlam. Daarom ontstaan grote zonnevlammen bijna altijd boven groepen zonnevlekken: daar is het veld het meest verstrengeld.
Een zonnevlam en een plasmacloud bereiken de aarde op verschillende manieren
Als je hebt gelezen dat een zonnevlam "in 3 dagen de aarde bereikte", ging het waarschijnlijk niet om de zonnevlam zelf. In nieuwsberichten worden twee gebeurtenissen meestal samengevoegd, hoewel ze sterk verschillen, ook in reistijd.
Een uitbarsting van licht en röntgenstraling. Ze reist met de lichtsnelheid: naar de aarde duurt dat ongeveer 8 minuten. Ze ioniseert de bovenste lagen van de atmosfeer en verstoort de kortegolfradio aan de dagzijde.
Een plasmacloud die door de zon wordt weggeslingerd. Ze beweegt langzaam: meestal duurt dat 1 tot 3 dagen. Ze duwt tegen het magnetisch veld van de aarde, waardoor poollicht en geïnduceerde stromen in lange elektriciteitsleidingen ontstaan.
Daaruit volgt iets onaangenaams: je kunt niet vooraf waarschuwen voor een zonnevlam, want het licht ervan en het nieuws erover komen tegelijk aan. Een plasmacloud na een uitstoot is wel met instrumenten te zien, en je kunt dan zeggen dat ze onderweg is. Daarop steunen diensten voor ruimteweer.
Zonnevlammen zijn in de tijd ongelijk verdeeld. De complexiteit van het veld neemt toe en komt weer vrij in cycli van ongeveer 11 jaar: in rustige jaren zijn er bijna geen zonnevlekken, terwijl er rond het maximum meerdere kleine zonnevlammen per dag plaatsvinden. Niemand weet vooraf hoe hoog een bepaald maximum zal worden: voorspellingen van cycli lopen nog altijd uiteen.
Globale vorm van één zonnecyclus: het afgevlakte aantal zonnevlekken van minimum naar maximum en terug, ongeveer 11 jaar
Waarom ontstaan grote zonnevlammen vaker boven groepen zonnevlekken?
Waar moet je op letten na nieuws over een zonnevlam?
Bronnen
- Magnetische reconnectie, de differentiële rotatie van de zon en de klassen van zonnevlammen, gebaseerd op openbaar beschikbare informatie van NASA's Solar Dynamics Observatory en het Space Weather Prediction Center van NOAA
Volgende in de serie ‘De zon’
2 artikelen volledig op de site, nog 2 in de app
