Nieuw onderzoek bevestigt hoe deeltjes uit de ruimte naar beneden in de atmosfeer van de aarde kunnen worden gestuurd om de aurora te creëren en een ontbrekend stukje op te vullen in hoe dit verbluffende natuurlijke fenomeen wordt gegenereerd. Terry Zaperach/NASA, CC BY-SA
De zonnecyclus 2022 van 25 begint in stijl. Onze zon heeft een cyclus van activiteit en naarmate hij actiever wordt, zullen er meer waarnemingen van het noorder- (en zuiderlicht) zijn. Dat is wat er deze winter gebeurt.
Onze zon straalt niet alleen zonlicht uit, maar heeft ook een uitdijende atmosfeer die bestaat uit geladen deeltjes en magnetische velden. Deze snelle zonnewind waait over de aarde, maar de aarde heeft zijn eigen magnetisch veld (stel je een grote staafmagneet voor waarvan de polen ruwweg zijn uitgelijnd met het geografische noorden en zuiden) en dit kan de zonnewind afbuigen. Deze magnetische barrière is het zwakst aan de polen van de "staafmagneet", zodat we de neiging hebben om poollicht te zien op hoge breedtegraden. Hoe groter de ruimteweerstorm, hoe dieper geladen deeltjes het magnetische veld van de aarde kunnen binnendringen, zodat tijdens intense gebeurtenissen het noorderlicht worden gezien op lagere breedtegraden.
In 2022 hebben we op meer plaatsen dan gebruikelijk in het VK een aantal spectaculaire poollichtshows gezien, natuurlijk licht in de lucht. De UK Met-kantoor volgt een coronale massa-ejectie (een plotseling vrijkomen van energetisch geladen deeltjes en magnetisch veld) die de zon verliet op 29 januari en 's nachts op 1 februari op aarde arriveerde, dus we kunnen begin februari enkele mooie poollichten zien in het noorden van Schotland.
Noorderlicht wordt deze winter ook gespot in Noord-Engeland, wat een veelbetekenend teken is van toenemende zonneactiviteit.
Waarom gebeurt dit nu?
Zonnevlammen barsten los van het oppervlak van de zon, en deze breiden zich naar buiten uit als coronale massa-ejecties dat energie dragen in zowel hun geladen deeltjes als magnetische velden. Als een coronale massa-ejectie in botsing komt met de aarde, interageert het met het magnetische veld van de aarde, waardoor een geomagnetische storm ontstaat.
De aarde heeft een ruwweg dipolair magnetisch veld, met een staart uitgerekt door de zonnewind, en met de polen dichtbij de geografische noord- en zuidpool, en het is op deze hoge breedtegraden dat de geladen deeltjes kunnen reizen om de atmosfeer van de aarde te bereiken makkelijker.
Geladen deeltjes raken de bovenste atmosfeer (ionosfeer), waardoor deze gaat gloeien, waardoor een prachtig scherm ontstaat, de aurora borealis of noorderlicht. Dit zijn niet alleen prachtige displays, deze extreme ruimteweergebeurtenissen kunnen een breed scala aan systemen beïnvloeden, van voedingen, luchtvaart, satellieten en radiocommunicatie.
Ruimteweer
Deze kunnen ongewenste stromen veroorzaken in elk elektriciteitsnet, wat schade en in extreme gevallen stroomuitval kan veroorzaken. De ionosfeer is ook verstoord, wat de communicatie beïnvloedt, en verder in de ruimte, waar de omgeving van geladen deeltjes meer energie krijgt en satellieten kan beschadigen.
De zon heeft een cyclus van activiteit, in actieve jaren komen zonnevlammen en coronale massa-ejecties vaak voor, terwijl ze in rustige jaren zelden voorkomen. De zonnecycli duren gemiddeld zo'n 11 jaar, maar variëren in feite zowel in duur als in activiteitsniveau. Het is mogelijk om het niveau van zonneactiviteit te volgen door zonnevlekken te tellen - donkere vlekken op het oppervlak van de zon die correleren met het waarschijnlijke optreden van zonnevlammen. De afgelopen jaren was een periode van lage activiteit en eind 2019 werd een zonneminimum - het minimum in het aantal zonnevlekken - waargenomen.
Zonne klok. Chapman et al, Geofysische onderzoeksbrieven (2020), auteur voorzien
We bevinden ons nu in de stijgende fase van de nieuwe zonnecyclus van activiteit, aangezien het aantal zonnevlekken dat we elke dag zien gestaag toeneemt. We zien ook een toenemende activiteit van zonnevlammen. Er zijn drie categorieën zonnevlammen, gemeten aan de hand van hun röntgenstraling: X-klasse fakkels zijn groot; het zijn grote gebeurtenissen die kunnen leiden tot radiostoringen op continentale schaal en stroomuitval in de hele stad. M-klasse fakkels zijn middelgroot; ze kunnen korte radiostoringen veroorzaken die de poolgebieden van de aarde beïnvloeden. C-klasse fakkels zijn klein met weinig merkbare gevolgen hier op aarde.
Op 9 oktober barstte een M-klasse zonnevlam los en stuurde een coronale massa-ejectie die de aarde trof op 12 oktober, wat een gematigde geomagnetische storm veroorzaakte. Op November 3 en 4, zagen we de meest intense geomagnetische storm die de aarde trof sinds september 2017.
Aangezien elke zonnecyclus uniek is, zowel qua duur als qua activiteitsniveau, is het moeilijk te voorspellen hoe actief de volgende fase van de nieuwe zonnecyclus zal zijn. Recent heeft onderzoek deze onregelmatige cyclus in de tijd in kaart gebracht op een uniforme zonnecyclusklok, weergegeven in de bovenstaande afbeelding.
We kunnen teruglezen van de zonneklok om te zien waar (of wanneer) we ons in de zonnecyclus bevinden, en om toeristen te helpen plannen hun Scandinavische vakanties om het noorderlicht te zien, kan deze afbeelding ook elektriciteitsnetbeheerders helpen die kritisch onderhoud moeten plannen tijdens perioden van stil ruimteweer.
Over de auteur
Sandra C Chapman, Directeur, Centrum voor Fusie, Ruimte en Astrofysica, Universiteit van Warwick
Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanaf The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees de originele artikel.
Boeken over het milieu uit de bestsellerlijst van Amazon
"Stille lente"
door Rachel Carson
Dit klassieke boek is een mijlpaal in de geschiedenis van de milieubeweging en vestigt de aandacht op de schadelijke effecten van pesticiden en hun impact op de natuurlijke wereld. Carsons werk hielp de moderne milieubeweging te inspireren en blijft vandaag de dag relevant, terwijl we blijven worstelen met de uitdagingen van de gezondheid van het milieu.
Klik voor meer info of om te bestellen
"De onbewoonbare aarde: leven na opwarming"
door David Wallace-Wells
In dit boek biedt David Wallace-Wells een krachtige waarschuwing voor de verwoestende effecten van klimaatverandering en de dringende noodzaak om deze wereldwijde crisis aan te pakken. Het boek is gebaseerd op wetenschappelijk onderzoek en praktijkvoorbeelden om een ontnuchterende kijk te geven op de toekomst die we tegemoet gaan als we geen actie ondernemen.
Klik voor meer info of om te bestellen
"Het verborgen leven van bomen: wat ze voelen, hoe ze communiceren? Ontdekkingen uit een geheime wereld"
van Peter Wohlleben
In dit boek verkent Peter Wohlleben de fascinerende wereld van bomen en hun rol in het ecosysteem. Het boek is gebaseerd op wetenschappelijk onderzoek en Wohlleben's eigen ervaringen als boswachter om inzicht te bieden in de complexe manieren waarop bomen met elkaar en de natuurlijke wereld omgaan.
Klik voor meer info of om te bestellen
"Ons huis staat in brand: scènes van een gezin en een planeet in crisis"
door Greta Thunberg, Svante Thunberg en Malena Ernman
In dit boek geven klimaatactiviste Greta Thunberg en haar familie een persoonlijk verslag van hun reis om het bewustzijn te vergroten over de dringende noodzaak om klimaatverandering aan te pakken. Het boek geeft een krachtig en ontroerend verslag van de uitdagingen waarmee we worden geconfronteerd en de behoefte aan actie.
Klik voor meer info of om te bestellen
"The Sixth Extinction: een onnatuurlijke geschiedenis"
door Elizabeth Kolbert
In dit boek onderzoekt Elizabeth Kolbert het voortdurende massale uitsterven van soorten als gevolg van menselijke activiteiten, waarbij ze gebruik maakt van wetenschappelijk onderzoek en voorbeelden uit de praktijk om een ontnuchterende kijk te geven op de impact van menselijke activiteit op de natuurlijke wereld. Het boek biedt een dwingende oproep tot actie om de diversiteit van het leven op aarde te beschermen.
Klik voor meer info of om te bestellen
