7 februari 2012

Kleine IJstijd begon met reeks vulkaanuitbarstingen

IJspret in Holland, van Hendrick Avercamp (ca. 1608)

Nederland is bedekt met een dikke laag sneeuw, dus een goed moment om even over de ijstijd te beginnen: wetenschappers van de Universiteit van Colorado Boulder denken dat de zogenaamde Kleine IJstijd begon met een serie grote vulkaanuitbarstingen in de 13e eeuw. De onderzoekers onder leiding van de paleoklimatoloog Gifford Miller hebben op het Canadese Baffin eiland en bij de Langjökull gletsjer op IJsland aanwijzingen hiervoor gevonden. Volgens hen moet de Kleine IJstijd niet geleidelijk begonnen zijn, maar was sprake van een plotselinge start, veroorzaakt door één grote vulkaanuitbarsting in 1258 en drie kleinere in 1268, 1275 en 1284. Het gevolg was een plotselinge verlaging van de globale temperatuur tussen 1275 en 1300, gevolgd door een ernstige koude van 1430 tot 1455. De Kleine IJstijd duurde uiteindelijk tot in de 19e eeuw, met als ‘hoogtepunt’ de 17e eeuw, toen de gemiddelde temperatuur op het noordelijk halfrond drie graden lager was dan in de warme periode in de Middeleeuwen, welke voorafging aan de vulkaanuitbarstingen. De uitbarstingen brachten een geweldige hoeveelheid stofdeeltjes in de atmosfeer, die jarenlang het zonlicht bedekten. Dat leidde tot een temperatuursverlaging, waardoor het poolijs enorm kon toenemen. Normaal gesproken is zo’n ijsaangroei maar tijdelijk, maar de serie vulkaanuitbarstingen was kennelijk zodanig dat zich een stabiele groei van het poolijs kon voordoen, waarmee de eeuwenlange Kleine IJstijd mogelijk werd. Die kennen we zo goed van de Hollandse schilderijen uit de 17e eeuw, zoals het tafereel hierboven. Hieronder een afbeelding met het temperatuursverloop de afgelopen eeuwen.

:bron: Bron: Science News.

De indeling van geomagnetische stormen, zonnestormen en blackouts

Zonnevlammen produceren noorderlicht op aarde

De zon heeft deze week laten zien dat er weer pit in zit, eerst na het uitbraken van een zonnevlam van klasse M9 afgelopen maandag, daarna door vrijdag een nog grotere zonnevlam van klasse X1,7 te produceren. Bij de eerste kwam een grote hoeveelheid plasma vrij, die richting de aarde vloog en daar dinsdag en woensdag voor noorderlicht zorgde in de hogere breedtegraden. De Coronal Mass Ejection (CME) – zoals dat plasma wordt genoemd – van afgelopen vrijdag ging niet onze kant uit, omdat de dader van de zonnevlammen en CME’s, zonnevlek 1402, zich aan de uiterste rand van de zon bevond. De zon bevindt zich momenteel in z’n 24e cyclus van zonneactiviteit, een reeks die halverwege de 18e eeuw is gestart, toen men voor het eerst de zonnevlekken ging bestuderen. Iedere cyclus duurt ongeveer 11 jaar en lange tijd leek het er uit te zien dat de 24e editie weinig om het lijf zou hebben. De zon zou steeds minder actief worden en hier en daar werd zelfs hardop gefluisterd dat we aan het begin staan van een kleine ijstijd, vergelijkbaar met het Maunder-minimum dat we meemaakten in de 2e helft van de 17e eeuw en dat toen een kleine ijstijd veroorzaakte, wat we nog herkennen aan de winterse taferelen op de schilderijen van de Hollandse schilders van de Gouden Eeuw. Afijn, al die doem-scenario’s van een dode zon zijn verdwenen – als sneeuw voor de zon, hahaha what’s in a name. Afijn-II, om een lang verhaal nog langer te maken, waar ik even naar toe wil is dat de zonnestormen voor behoorlijk wat overlast kunnen zorgen – lees het verhaal over de super-zonnestorm van 1859 – en dat men schalen heeft bedacht om de sterkte van de stormen te kunnen indelen. Kleine stormen weinig tot geen overlast, grote stormen grote overlast. De National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), de Amerikaanse instantie die zich bezighoudt met meteorologie en oceanografie, heeft zo’n indeling bedacht. Zij hebben in dit geval drie schalen in petto: eentje waarin ze de sterkte van geomagnetische stormen weergeven, eentje voor de sterkte van de straling van de zonnevlammen en tenslotte nog eentje voor de zogenaamde blackouts, het uitvallen van het radioverkeer op aarde onder invloed van de zonnestormen. Hieronder staan die schalen. Weet dat ik nog pogingen heb ondernomen om ze te vertalen, maar dat is best wel een klus en de tijd ontbreekt op dit moment om dat te doen (vrijwilligers in de buurt?). Even dubbelklikken om het allemaal leesbaar te maken.

De indeling van straling van zonnestormen:

En tenslotte de indeling van de ‘blackouts’, het uitvallen van het globale radioverkeer in verschillende frequenties.

:bron: Bron: NOAA.

De super-zonnestorm van 1859

Richard Carrington en de door hem geschetste zonnevlek waaruit de super-zonnestorm van 1859 tevoorschijn kwam

Naar aanleiding van de zonnestorm die maandagochtend door de zon werd uitgebraakt en die gisteren in Noord-Europa voor prachtige taferelen van Noorderlicht zorgde is er veel discussie gaande over de vraag welke schadelijke gevolgen zo’n storm voor de aarde heeft. Ik zag gisteravond de bekende wetenschapsjournalist Govert Schilling bij Paauw en Witteman en daar legde hij op kundige en begrijpelijke wijze uit wat zo’n storm precies is en welke effecten het kan hebben. Hij noemde daarbij de zonnestorm van 1859, die de boeken in is gegaan als de grootste zonnestorm die we hebben waargenomen. Goed om even bij die superstorm – die ook wel bekend staat als de Carrington Super Flare – stil te staan. In 1859 was de tiende cyclus van zonneactiviteit gaande1 en van 28 augustus tot 2 september waren diverse grote zonnevlekken zichtbaar, die waargenomen werden door Richard Christopher Carrington, een Engelse amateur-sterrenkundige. Op 1 september zag hij een reusachtige zonnevlam, die een grote wolk gasdeeltjes de ruimte in blies, iets wat we tegenwoordig een Coronal Mass Ejection (CME) noemen. 18 uur later kwam de storm al bij de aarde aan, hetgeen zeer snel is. Een eerdere CME had de weg min of meer vrijgebaand voor deze CME.

Op 1, 2 en 3 september was wereldwijd aurora2 te zien en dat moet daverend zijn geweest om te zien. Normaal is aurora beperkt tot de hogere breedtegraden, maar die dagen was het zelfs in het Carïbisch gebied te zien. Mijnwerkers in de VS die ‘s nachts buiten waren konden door het licht van de aurora de krant lezen. Naast mooie taferelen waren er ook schadelijke effecten van de superstorm. De electromagnetische straling zorgde er bijvoorbeeld voor dat het communicatieverkeer – dat toen nog via de telegraaf verliep, het internet van die tijd – ernstig werd verstoord. Medewerkers van de telegraaf kregen soms schokken, sommige telegraafpalen gaven vonken af of vlogen in brand en sommige telegrafen bleven maar signalen doorgeven, terwijl de stroom was afgesloten. Grote vraag is natuurlijk wat er zou gebeuren als een dergelijke zonnestorm vandaag de dag zou gebeuren en de aarde zou treffen. Vorig jaar wijdde National Geographic er een artikel aan en samengevat komt het er op neer dat zo’n storm catastrofaal voor ons communicatieverkeer kan zijn. Satellieten die voor communicatie zorgen zouden ernstig verstoord raken, inclusief de GPS-satellieten die voor de navigatie zorgen. Ook zouden energiecentrales kunnen uitvallen, zoals in 2003 in Quebec gebeurde, en er kan daarin een soort van kettingreactie ontstaan, waarbij de een na de andere centrale uitvalt. De centrales kunnen daardoor geen electriciteit leveren en wat dat voor allesomvattend effect heeft kan je zelf wel raden.  Afijn, de zonnestorm van afgelopen maandag moeten we maar als een goede waarschuwing zien. In 2013 zal de zon in de 24e cyclus zijn maximum meemaken en dan zóu zo’n grote zonnestorm á la de Carrington Super Flare mogelijk zijn. Het wordt dringend tijd dat verantwoordelijken maatregelen nemen om zo´n storm te kunnen weerstaan. Werk aan de winkel! :bron: Bron: Wikipedia.

Noot:
  1. anno 2012 zitten we in de 24e cyclus, geteld vanaf de 1e, die was in 1755. []
  2. Aurora Borealis op het noordelijk halfrond, ook wel Noorderlicht genoemd, Aurora Australis op het zuidelijk halfrond. []

Opgelet, morgen staat de aarde het dichtste bij de zon

Perihelium en aphelium

Allemaal even opgelet: morgen – donderdag 5 januari 2012 – staat de aarde het dichtste bij de zon. Z’n baan is niet helemaal cirkelvormig en om twee uur ‘s middags die dag staat de aarde in haar ‘perihelium’, het punt het dichtste bij de zon. De afstand bedraagt dan 0,983284 AE (Astronomische Eenheid, de afstand aarde-zon), 147 miljoen km. Over een half jaartje, pakweg op 5 juli om 6 uur, staat de aarde in het ‘aphelium, het punt het verste van de zon. Dán bedraagt de afstand 1,016675 AE, 152 miljoen km. Eh perihelium in de winter, aphelium in de zomer, moet dat niet andersom zijn, gelet op het weer? Tsja, dat zou je wel denken. Maar het punt is dat ons klimaat niet afhankelijk is van de afstand van de zon, maar van de schuine stand van de aardas, die 23° uit het lood staat. De invloed van die 5 miljoen km verschil tussen perihelium en aphelium is minimaal. :bron: Bron: Sterrengids 2012.

Opgelet allemaal, de winter gaat beginnen

De winter begint vandaag

De winter begint vandaag


Morgen – donderdag 22 december op onze kalenders – om precies 06.30 uur Nederlandsche tijd start de winter – de astronomische winter welteverstaan, de weerkundige winter was 1 december al begonnen. Om 06.30 uur is het tijdstip van het zogenaamde wintersolstitium, het moment als de zon recht boven de Steenbokskeerkring staat, de breedtegraad die 23,439° onder de Evenaar ligt. De zon heeft dan z’n meest zuidelijke declinatie bereikt en gaat vervolgens weer naar het noorden, waarbij de dagen ook weer gaan ‘lengen. Het is morgen ook het moment dat het middelpunt van de Zon de lengte 270°00’00″ op de ecliptica bereikt, dat is de baan van de zon aan de hemel. Met het bereiken van het meest zuidelijke punt is voor het noordelijk halfrond de kortste dag van het jaar aangebroken, dat wil zeggen dat tussen zonsopkomst en zonsondergang de kortste tijd zit. Het betekent niet dat die dag de meest late zonsopkomst en de meest vroege zonsondergang van het jaar plaatsvinden. Dit heeft te maken met het feit dat de zon niet precies om 12.00 uur ‘s middags exact door het zuiden gaat en dat komt weer door het feit dat de baan van de Aarde om de zon niet precies cirkelvormig is. Daardoor beweegt de Aarde in de winter iets sneller in haar baan dan in de zomer. Ingewikkeld hè, zo’n winter? :-) :bron: Bron: Sterrengids 2011.

Een bizarre video van een net zo bizarre wolk

Op Phil Plaits Bad Astronomy kwam ik vandaag deze video tegen van een cumulonimbuswolk, enkele maanden geleden in Singapore gefilmd door Henrik Magnus Ulriksen. Waar het om gaat is het plukje wolken in het midden van het beeld, dat uitsteekt boven de grijze Cumulonimbus, die je onderin ziet. Kijk eerst naar de beelden, daarna een stukje mogelijke verklaring:

Bizar, nietwaar? Is het reflectie in de camera, is er iets met die wolk aan de hand, is het een onverklaarbaar vliegend object? Phil Plait heeft de video ook aan deskundigen laten zien en één van hen is de meteoroloog Walter Lyons. Diens verklaring is dat de snelle beweging in de wolken en de lichteffecten die dat oplevert veroorzaakt wordt door ijskristallen, die zich uitlijnen volgens het elektrische veld van de wolk. In de top van zo’n wolk kunnen sterke elektrische velden voorkomen – verwant met de onweersbuien – en die plotseling ontladen. Oftewel volgens Lyon:

The answer lies in this: ice crystals, especially long needles, tend to become aligned with the ambient electric field. So what you are seeing is sunlight reflecting off ice crystal faces that are constantly being oriented by the developing electric field just above the [cumulonimbus] top. Then there is a discharge in the cloud, and the field collapses momentarily, and the crystals begin to realign again. Then this just keeps happening over and over.

Ik begrijp dat er vaker van dit soort video’s zijn gemaakt en sommigen daarvan kan je zien op de site van Bill Beatty. Merkwaardig fenomeen, nietwaar? :bron: Bron: Bad Astronomy.

Bogen en Vlekken

Dubbele regenboog boven nazomerfair in Winterswijk

Zie hier, het beloofde plaatje van die wel zeer fraaien dubbelen regenboog, welke zomaar uit het niets verscheen boven de kampeerboerderij annex(geiten)kaasmakerij “De Brömmels” te Winterswijk (Van harte aanbevolen overigens…en ja…dit is inderdaad zeer doelbewuste sluikreclame!!) tijdens de aldaar afgelopen weekend gehouden zeer geslaagde nazomerfair. Ik was daar dus samen met mijn wederhelft om in alle ontspanning ons beider “vrijetijdskunstje” tentoon te spreiden…..Zij haar glorieuze brei-kunsten en uw nedrig scribent “iets met lelijke eenden en sterren”. De zware (onweers)bui trok precies van noord naar zuid langs de boerderij en werd vol met fotonen bestookt door het in het laag in het westen staande zonnetje…..de perfecte omstandigheden voor de perfecte van horizon naar horizon omspannende regenboog. En weet je wat nu eigenlijk zo jammer is….zelfs de meest “perfect genomen foto” doordrenkt en onderschreven met alle superlatieven die de menselijke taal rijk is kan de ware overdonderende glorie van het “life” aanschouwen van dit machtige en kleurrijke natuurverschijnsel niet beschrijven en daarom “slechts” dit aardige maar toch wat “slappe digitale fotografische aftreksel”….hoewel “die mooie blikken voorgrond” wel weer veel goeds maakt, niet waar, mijn waarde heer Wilhelmus???

Zonnevlekken en zonnerotatie

Het tweede cadeautje van “Moeder Natuur” waren natuurlijk de rijkelijke hoeveelheid alleraardigste zonnevlekken die dit weekend ondanks de vele buien nog door het grote publiek te aanschouwen waren……….en….voor diegene die zowel zaterdag als de zondag langs waren geweest de toevallige toevalligheid van het mijn eigen ogen kunnen zien dat “de dingen in het heelal” helemaal niet ogenschijnlijk stokstijf stil lijken te staan. Tot mijn grote verbazing hoorde ik namelijk iemand opeens zeggen: “hé, er is sinds gisteren een vlekkie bij gekomen”……..en ja hoor….helemaal op de zonnerand een heuse verse zonnevlek die dus “net” in beeld was gedraaid ter bewijze van de rotatie van onze eigenste koperen ploert. Nu had ik die zaterdag al, voor de lol in “Dobson-mode met digitale camere losjes achter de 20 cm Newton, een plaatje geschoten van de zon en zijn vlekkies enne het plaatje van zondag maakt dus een en ander compleet, dunkt mij! Ik heb beide in photoshop eventje gezellig naast elkaar geplaatst om een en ander hopelijk duidelijk zichtbaar te maken.

ESA’s Venus Express ontdekt ook bij Venus een ozonlaag

Venus Express

Niet alleen Aarde en Mars blijken een ozonlaag in hun atmosfeer te hebben. Onderzoek met ESA’s Venus Express laat zien dat ook de planeet Venus er eentje heeft. Men kwam er achter doordat licht van ver weg staande sterren de atmosfeer van Venus passeerde op het moment dat gezien vanuit de sonde de ster achter de horizon verdween. Met het SPICAV instrument aan boord van de Venus Express kon men het sterlicht op z’n chemische samenstelling bestuderen en in de verkregen spectra zag men welke gassen in de atmosfeer zorgden voor absorptie van het sterlicht. Het UV-licht van de sterren bleek deels geabsorbeerd door ozon in de Venusatmosfeer, op een hoogte van ongeveer 100 km en 100 tot 1000 keer minder dicht dan op aarde. Ozon is een molecuul dat bestaat uit drie zuurstofatomen, die ontstaan als onder invloed van het zonlicht kooldioxidemoleculen worden afgebroken. De zuurstofatomen worden met de wind naar de nachtzijde van Venus vervoerd en daar kunnen ze paren vormen en hier en daar zelfs triplets, dus ozon. Men is nu druk bezig om te kijken welke overeenkomsten en verschillen er zijn tussen het ozon in de atmosferen van de Aarde en Mars en dat van Venus. Op aarde bijvoorbeeld is ozon – een belangrijk schild tegen de UV-straling van de zon – zo’n 2,4 miljard jaar geleden ontstaan, vermoedelijk als product van microbacteriëel leven dat zuurstof produceerde. De aanwezigheid van zowel kooldioxide, zuurstof als ozon in de atmosfeer zou volgens sommige onderzoekers iets zeggen over de aanwezigheid van leven. Het ozon op Mars heeft – net als op Venus – een niet-biologische oorsprong. Ook daar zou zonlicht moleculen van kooldioxide afbreken en zuurstof opleveren. Pas bij concentraties van 20% van de aardse hoeveelheid ozon zou er sprake kunnen zijn van een microbacteriële oorsprong, maar daar is zowel op Venus als op Mars geen sprake van. :bron: Bron: ESA.

Voor het eerst vierde regenboog gefotografeerd

De derde en vierde regenboog

Dat we boven de gewone regenboog af en toe een tweede, minder heldere regenboog aantreffen zal niemand vreemd voorkomen. Dat in zeldzame gevallen ook een derde regenboog zichtbaar is zal minder bekend zijn. Helemaal zeldzaam zijn de gevallen dat een vierde regenboog zichtbaar is. 8-O De tweede regenboog ontstaat door dubbele terugkaatsing van zonlicht in druppels. Een driedubbele terugkaatsing kan tot de derde boog leiden en – ja goed geraden – een vierdubbele terugkaatsing zal een vierde, zeer lichtzwakke regenboog opleveren. Met iedere extra weerspiegeling in de druppel gaat licht verloren en daardoor zal iedere volgende regenboog lichtzwakker zijn. Die vierde boog is vermoedelijk ook de laatste boog die in het vrije veld zichtbaar is, al heeft men in het laboratorium bij ideale omstandigheden bogen tot de 200e ‘orde’ kunnen waarnemen. De volgorde van kleuren van de eerste en derde regenboog zijn gelijk aan elkaar1, die van de tweede en vierde zijn – voor zover je nog kleuren ziet – omgedraaid. Wat blijkt nu: de Duitser Michael Theusner is er in geslaagd om zo’n derde én vierde regenboog te fotograferen, zoals je hier links kan zien. Eh… je leuk, die vage boogjes, maar dat zijn toch twee regenbogen en geen vier? Yep, wat je op de foto ziet zijn de derde en vierde regenboog, vlakbij de zon. Door de richting van de terugkaatsing zijn de derde en vierde boog niet tegenover de zon te vinden, zoals het geval is bij de eerste en tweede boog, maar BIJ de zon. En Theusner kon ze niet alle vier tegelijk op de foto krijgen. Tsja, had ‘ie maar een fish-eye lens bij zich moeten hebben. Hij heeft er overigens in het vakblad Applied Optics een artikel over geschreven, voor de geïnteresseerden. :bron: Bron: New Scientist.

Noot:
  1. Van buiten naar binnen: rood, oranje, geel, groen, blauw, indigo en violet. []

Bruine dwerg met extreem weer ontdekt

Voorstelling van de bruine dwerg 2MASS 2139

Hij houdt het midden tussen een ster en een planeet en hij heet officieel 2MASS J21392676+0220226, kortweg 2MASS 2139 – genoemd naar de Two Micron All-Sky Survey, die tussen 1997 en 2001 werd uitgevoerd. Het is een bruine dwerg, een object dat te weinig massa heeft om als ster te ontbranden en dat te zwaar is om als planeet door het leven te gaan. Te klein voor het tafellaken, te groot voor het servet, zoiets dus. Het bijzondere aan 2MASS 2139 is dat ‘ie extreme weersomstandigheden in z’n atmosfeer blijkt te kennen, zo volgt uit waarnemingen die sterrenkundigen deden met de 2,5m telescoop van het Las Campanas Observatorium in Chili. De helderheid van de bruine dwerg blijkt zeer snel te kunnen variëren, soms met variaties van wel 30% in een periode van slechts acht uren. Dat wijst er volgens Jacqueline Radigan – hoofd van het team dat de bruine dwerg waarnam – op dat er of gigantische stormen op de bruine dwerg aan het woeden zijn, megaversies van de Rode Vlek op Jupiter, of dat we op sommige plekken diep in de atmosfeer ervan kunnen kijken. Volgens modellen kunnen bruine dwergen als 2MASS 2139 en gasreuzen als Jupiter wolken vormen als silicaten en metalen in hun atmosfeer condenseren. Door verder onderzoek aan bruine dwergen zoals 2MASS 2139 hopen de onderzoekers meer te weten te komen over de weersontwikkeling in bruine dwergen en gasreuzen. :bron: Bron: Science Daily.

Switch to our mobile site