De Proba-3-missie van Agência Espacial Europeia (ESA) heeft een ongekende waarneming gedaan door een zeldzame reeks van drie uitbarstingen van de zonneprotuberans vast te leggen. Het fenomeen deed zich voor tijdens een observatieperiode van slechts vijf uur op 21 september 2025 en leverde waardevolle gegevens op over de dynamiek van de atmosfeer van Sol.
De beelden, gemaakt door de ASPIICS-coronagraaf, werden samengevoegd tot een time-lapse-animatie die gigantische plasmastructuren laat zien die uit de rand van de zon worden verdreven. De gegevens, die elke vijf minuten werden verzameld, werden gecombineerd met afbeeldingen van de Sol-schijf geleverd door NASA’s Observatório van Dinâmica Solar, waardoor een compleet en gedetailleerd beeld van de gebeurtenis ontstond.
Wetenschappers beschouwen het record als een mijlpaal, omdat het optreden van meerdere grote uitbarstingen in zo’n korte tijd uiterst ongebruikelijk is. Analyse van deze waarnemingen is essentieel om de kennis te verdiepen over de mechanismen die ruimteweer aansturen en de potentiële effecten ervan op Terra.
De formatievluchttechnologie van de Proba-3
De Proba-3-missie valt op door zijn innovatieve aanpak, waarbij gebruik wordt gemaakt van twee ruimtevaartuigen die in een precieze formatie vliegen en een afstand van ongeveer 150 meter van elkaar aanhouden. De unieke configuratie van Essa maakt het mogelijk kunstmatige zonsverduisteringen in de ruimte te creëren. Eén van de ruimtevaartuigen, de “Occluder”, blokkeert intens licht dat rechtstreeks van de zonneschijf komt, waardoor de andere, de “Coronograph”, scherpe beelden kan maken van de binnenste corona, een gebied dat gewoonlijk wordt verduisterd door de helderheid van de ster.
Het in stand houden van deze formatie vereist millimeterprecisie, bestuurd door een complex systeem van sensoren en autonome stuwraketten die voortdurend aanpassingen maken om een perfecte uitlijning te garanderen. Desde Bij de lancering in december 2024 voerde de Proba-3-missie verschillende observatiesessies uit die met succes de haalbaarheid en effectiviteit van de formatievluchttechnologie valideerden, waardoor nieuwe grenzen werden geopend voor zonneobservatie en astrofysica.
Details van de vastgelegde uitbarstingen
De uitbarstingen die op 21 september 2025 werden geregistreerd, manifesteerden zich als zonneprotuberansen, dit zijn immense structuren gevormd door relatief kouder plasma, ondersteund door complexe magnetische veldlijnen in de zonneatmosfeer. In de door ESA uitgebrachte animatie verschijnen deze structuren in geelachtige tinten en steken ze af tegen de donkere achtergrond van de ruimte. Andrei Zhukov, onderzoeker bij Observatório Real bij De binnenste corona, waar deze verschijnselen optreden, kan temperaturen bereiken tot wel een miljoen graden Celsius, terwijl de protuberansen rond de 10.000 graden liggen. Het is dit opmerkelijke thermische contrast dat de plasmastructuren duidelijk zichtbaar maakt voor de sensoren van de coronagraaf, waardoor de complexe dans van materie en energie in de omgeving van Sol zichtbaar wordt.
Kenmerken van zonneprotuberansen
Zonneprotuberansen bestaan uit compact plasma dat lange tijd in de atmosfeer van Sol blijft hangen, verankerd door krachtige magnetische krachten. Essas-structuren kunnen dagen of zelfs weken stabiel blijven en gigantische bogen vormen die zich over honderdduizenden kilometers uitstrekken.
Wanneer het delicate magnetische evenwicht dat hen ondersteunt echter verstoord wordt, gaat de stabiliteit verloren. De instabiliteit van Essa resulteert in het abrupt vrijkomen van materiaal in de protuberans, dat in verschillende richtingen de interplanetaire ruimte in wordt gelanceerd.
Een deel van dit uitgestoten plasma kan evolueren naar wat bekend staat als coronale massa-ejectie (CME), een van de belangrijkste bronnen van verstoringen in het ruimteweer. CME’s reizen met zeer hoge snelheden en kunnen, als ze op Terra worden gericht, interageren met het magnetische veld van onze planeet.
Deze interactie kan geomagnetische stormen veroorzaken, met mogelijk gevolgen voor communicatiesatellieten, GPS-navigatiesystemen en energiedistributienetwerken. Embora De uitbarstingen van september 2025 hebben geen significant materiaal richting Terra gestuurd. De verzamelde gegevens zijn cruciaal voor het verbeteren van voorspellingsmodellen voor deze gebeurtenissen.
Innovatie van het ASPIICS-instrument
De ASPIICS-coronagraaf (Associatie van Spacecraft voor Polarimetric en Imaging Investigation van de Corona van de Enquanto), het ene ruimtevaartuig fungeert als een externe occluderschijf, het andere herbergt de hoofdtelescoop die verantwoordelijk is voor het vastleggen van de beelden.
Deze gedistribueerde instrumentarchitectuur maakt het mogelijk om gebieden van de corona veel dichter bij Sol waar te nemen dan mogelijk zou zijn met traditionele coronagrafen, zowel op de grond als op een enkel orbitaal platform. De uitlijningsnauwkeurigheid bereikt millimeterniveaus, zelfs met schepen op 150 meter afstand.
Naast beelden verzamelt ASPIICS polarimetrische gegevens, die cruciale informatie onthullen over de dichtheid, temperatuur en bewegingsrichting van het coronale plasma. Esses-parameters zijn essentieel voor het ontrafelen van mysteries zoals de oorsprong van de zonnewind en de versnelling van coronale uitstoot.
Context van de zonnecyclus 25
De gebeurtenis waargenomen door Proba-3 vindt plaats tijdens een periode van hoge zonneactiviteit. Zonnecyclus 25, die in 2019 begon, bereikte zijn piek van activiteit tussen 2024 en 2025, waarbij een aanzienlijke toename van het aantal zonnevlekken, uitbarstingen en andere energetische verschijnselen te zien was. Prognoses geven aan dat het activiteitenniveau in 2026 hoog zal blijven.
Tijdens dit zonnemaximum zijn er vaker hoogenergetische uitbarstingen waargenomen, is er een toename van het aantal coronale massa-ejecties en is er een grotere incidentie van geomagnetische stormen van matige intensiteit. De Essa-activiteit, die de initiële projecties overtrof, versterkt het belang van continue monitoring om te anticiperen op de impact op kritieke infrastructuren in Terra en in de ruimte en deze te beperken.
Belang van coronale observatie
De binnenste zonnecorona blijft een van de meest raadselachtige en uitdagende regio’s voor wetenschappelijk onderzoek. Het feit dat de temperatuur dramatisch stijgt naarmate deze zich verwijdert van het zichtbare oppervlak van Sol, de fotosfeer, is een puzzel die de zonnefysica nog volledig moet oplossen. Instrumentos levert net als ASPIICS, die de corona kunnen waarnemen vanaf slechts 1,1 zonnestraal vanuit het centrum van de ster, cruciale gegevens voor het onderzoeken van de energieoverdrachtsmechanismen die deze abnormale opwarming veroorzaken. Essas-waarnemingen, die voorheen afhankelijk waren van zeldzame totale zonsverduisteringen, kunnen nu op een gecontroleerde en herhaalde manier worden gedaan, waardoor wetenschappelijk onderzoek wordt gestimuleerd.
Toepassingen in ruimtemonitoring
Gedetailleerde informatie over de zonnecorona, zoals verkregen door Proba-3, is van cruciaal belang voor het verbeteren van waarschuwingssystemen voor ruimteweer. Agências over de hele wereld gebruikt deze gegevens om nauwkeurigere voorspellingen te ontwikkelen die de risico’s voor satellieten in een baan om de aarde, elektriciteitsnetwerken op de grond en menselijke ruimtemissies helpen verminderen. Dankzij een vroege waarschuwing kunnen satellietoperatoren hun apparatuur in de veilige modus zetten en kunnen elektriciteitsbedrijven hun netwerken voorbereiden op mogelijke overbelasting, waardoor de schade veroorzaakt door ernstige geomagnetische stormen tot een minimum wordt beperkt.