7 februari 2012

Meer bekend over interstellaire medium buiten ons zonnestelsel


Ons zonnestelsel wordt omgeven door een grote magnetische bel, waarin continue deeltjes worden geblazen die afkomstig zijn van de zon. Die deeltjes van de zonnewind komen in botsing met de deeltjes van het zogenaamde interstellaire medium (ISM) en de plek waar die botsing plaatsvindt heet de heliosheath, een deel van de heliosfeer rondom de zon. Op de afbeelding hiernaast is dat het gedeelte met die blauwe en rode strepen. Geladen deeltjes vanuit de ISM komen niet door de heliosheath heen, maar neutrale deeltjes kunnen dat wel. En dat zijn precies de deeltjes die met NASA’s Interstellar Boundary Explorer (IBEX) zijn waargenomen. Met die satelliet kunnen ze de gehele hemel in één jaar tijd afstruinen naar neutrale deeltjes afkomstig van buiten het zonnestelsel en dat hebben ze nu al drie jaar achtereen gedaan. Het resultaat is dat men heeft kunnen vaststellen in welke verhoudingen waterstof, zuurstof, neon en helium in het ISM voorkomen en dat blijkt te verschillen van de verhoudingen in het zonnestelsel. Zo zijn er in het ISM op iedere 20 neonatomen 74 zuurstofatomen, terwijl dat 20:111 in het zonnestelsel is.

Ons zonnestelsel heeft dus verhoudingsgewijs meer zuurstof – essentieel voor het ontstaan van leven – en de grote vraag is natuurlijk hoe dat kan. Er is een mogelijkheid dat het zonnestelsel ergens anders in het Melkwegstelsel is ontstaan, in een gebied waar meer zuurstof is, óf dat er in het ISM wel zuurstof is, maar dat het verborgen zit in bijvoorbeeld stof- of ijsdeeltjes. Het zonnestelsel moet zo’n 45.000 jaar geleden terecht zijn gekomen in de lokale ISM, waar het zich nu bevindt. Met IBEX kon men ook de snelheid meten waarmee de deeltjes van het ISM tegen de heliosheath botsen: maar liefst 84.000 km per uur, 12% langzamer dan men eerst op basis van metingen met een andere satelliet – Ulysses – dacht. Die ‘galactische wind’ – welke windkracht zou dat opleveren, die 84.000km/u? – komt vooral uit de richting van het sterrenbeeld Schorpioen en is naar de zon gericht.  Meer informatie over de waarnemingen met IBEX aan het ISM dat het zonnestelsel omringt in de volgende video:

:bron: Bron: NASA.

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.

Zon produceert grootste zonnevlam tot nu toe: een X1,7 joekel


De zon heeft gisteren – vrijdag 27 januari 2012 – om 19.37 uur Nederlandse tijd vanuit de actieve zonnevlek 1402 een joekel van een zonnevlam uitgestoten, eentje uit de hoogste X-klasse. De zonnevlam had een sterkte van X1,7 en hij kwam uit de zonnevlek die afgelopen maandag ook al een grote M9 zonnevlam produceerde. De zonnevlek bevindt zich aan de rand van de zon en daarom is de Coronal Mass Ejection – de uitgestoten hoeveelheid geladen deeltjes, meest protonen – niet direct naar de aarde onderweg. Een deel van de plasmawolk zou via een omweg toch bij de aarde kunnen belanden, maar dat zal geen grote magnetische storm opleveren, hooguit een minimaal ‘S1-briesje’. Hieronder beelden van de X1,7 vlam, gemaakt met NASA’s Solar Dynamics Observatory (SDO).

De grootte van zonnevlammen

Net zoals de kracht van aardbevingen wordt gemeten met de schaal van Richter, zo wordt de intensiteit van zonnevlammen ook uitgedrukt met een schaal, die loopt van A via B, C en M tot X. A betekent de kleinste intensiteit, X de hoogste intensiteit. Een vlam van X1 is tien keer groter dan eentje van M1 en honderd keer groter dan van C1. Bij A t/m M is er een onderverdeling van 1 t/m 9, bij X is er geen bovenlimiet. Vandaar dat er soms zonnevlammen zijn die méér dan tien keer krachtiger zijn dan X1, zoals het exemplaar van 4 november 2003, welke maar liefst tot X28 reikte. Hieronder nog even een korte gids per video over zonnevlammen.

:bron: Bron: Universe Today.

Een blik van 360° op het Noorderlicht


Mensen in het hoge noorden werden deze week (en ook eerder trouwens) blij gemaakt met een flinke portie aurora borealis, oftewel noorderlicht. Allemaal dankzij die uitbarsting op de zon afgelopen maandag, waarvan ik jullie ook al enkele video’s heb laten zien. Wat ik jullie nog niet heb laten zien is de unieke blik van 360° op dat noorderlicht, welke gemaakt is door Göran Strand uit Östersund, Zweden. Nee, hij had geen fish-eyelens, zoals die dingen heten, maar maakte een simpele 360° panoramafoto, terwijl boven het het groene en paarse noorderlicht schitterde. Camera op een statief, foto maken, tikkeltje draaien, opnieuw foto maken, etcetera tot je helemaal klokje rond bent. Met software plak je die losse foto’s allemaal aan elkaar tot een panorama – hier is het resultaat daarvan zichtbaar – en vervolgens heeft de beste man het veranderd in bovenstaande foto. Geen idee hoe ‘ie dat gedaan heeft, maar ik vind het prachtig. Zucht, het wordt hoog tijd dat die aurora een keertje op lagere breedtegraden zichtbaar wordt, toch? Eh… let trouwens ook eens op de sterren aan de hemel, ‘boven’ de bomen. Links in het midden bijvoorbeeld zie je het bekende sterrenbeeld Orion en linksboven dat blauwe groepje sterren bij elkaar, de Pleiaden, ook wel het Zevengesternte genoemd. Bron: Cosmic Log.

Een paar betoverende timelapse video’s van het noorderlicht

Deze week werden bewoners van onder andere Noorwegen, Zweden en Lapland getrakteerd op een betoverend schouwspel van aurora borealis, oftewel Noorderlicht. Dat visuele spektakel hadden we zij weer te danken aan een uitbarsting op de zon, die afgelopen maandagochtend vanuit zonnevlek 1402 plaatsvond. Twee bewoners van die noordelijk gelegen streken waren zo vriendelijk om het schouwspel vast te leggen middels de befaamde timelapse video’s, waar we hier op de Astroblogs met regelmaat van mogen genieten. Ik zou zeggen kijken en genieten maar!

Auroras 22.01.12 Birtavarre Norway from Ørjan Bertelsen on Vimeo.

en niet te vergeten deze:

Lights Over Lapland Photo Expedition video of CME impact on 1-24-2012 from Lights Over Lapland on Vimeo.

:bron: Bron: Bad Astronomy.

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. []

Is zo’n zonnestorm schadelijk voor ISS-astronauten? Nee, integendeel zelfs!


Gisterochtend barstte de zon even uit z’n voegen en braakte ‘ie vanuit zonnevlek #1402 een gigagrote zonnevlam met bijbehorende Coronal Mass Ejection (CME) uit, een enorme plasmawolk van geladen deeltjes. De snelste deeltjes uit die wolk zouden ergens vanmiddag bij de aarde aankomen en die kunnen niet alleen voor noorderlicht zorgen, maar ook voor problemen met satellieten en verstoring van het communicatieverkeer. Een vraag die hierbij gesteld kan worden is of de astronauten aan boord van het internationale ruimtestation ISS – inclusief onze landgenoot André Kuipers – gevaar lopen? Per slot van rekening bevindt dat station zich buiten de atmosfeer, de dunne, maar o zo beschermende laag rond de aarde. Kan die straling van de zon geen kwaad voor de gezondheid van de astronauten? Het antwoord is nee, dat kan die straling niet. Sterker nog, de straling is feitelijk zelfs gunstig voor ze. Ja, dat klinkt nogal vreemd, dus laat ik het toelichten. Voor de straling van de zon biedt het ISS genoeg bescherming. De astronauten moeten vandaag niet gaan ruimtewandelen, want dat is wel vragen om moeilijkheden, maar dat zullen ze zeker niet doen. Een CME-wolk kan al worden tegengehouden door aluminium of zelfs plastic, daar is niet zo veel voor nodig. Wat wèl schadelijk is dat zijn de zogenaamde deeltjes van de kosmische straling, zeer energetische deeltjes, die afkomstig zijn van diverse extreme bronnen binnen de Melkweg, zoals supernovae en zwarte gaten. Die kunnen dwars door het ISS heen schieten en af en toe een reactie aan gaan met een deeltje in een astronaut. Dat zou op microscopisch niveau tot beschadiging van het weefsel kunnen leiden en bij grote dosis’ eventueel zelfs tot het begin van een kankercel. Maar nou het goede nieuws: we weten uit onderzoek in de jaren dertig en veertig van de vorige eeuw, gedaan door de Amerikaanse natuurkundige Scott E. Forbush, dat een zonnestorm een gunstig effect heeft op de kosmische straling. De magnetisch geladen deeltjes van de zon zorgen er namelijk voor dat de deeltjes van de kosmische straling min of meer worden weggeblazen en dat de ‘inslagen’ van die deeltjes op de aarde en z’n omgeving afnemen. Zie bijvoorbeeld deze metingen van de hoeveelheid kosmische straling en de invloed van twee CME’s in 2005.

Dat effect heet naar z’n ontdekker de Forbush decrease en het is een verschijnsel dat sterk samenhangt met de zonneactiviteit. Het is niet voor niets dat men er over denkt om een bemande reis naar bijvoorbeeld de Maan, Mars of een planetoïde uit te voeren in een periode als de zon in z’n elfjarige cyclus van zonnevlekken in zijn maximum zit. Momenteel bevindt de zon zich in z’n 24e zonnecyclus – geteld vanaf de eerste keer dat men die cyclus herkende – en de verwachting is dat het maximum in 2013 wordt bereikt. Kortom, een welkom verschijnsel zo’n zonnestorm. :bron: Bron: Universe Today.

Grootste zonnestorm sinds 2005 onderweg naar de aarde

De M9-zonnevlam die vandaag door de zon werd geproduceerd

Vanmorgen om 04.59 uur Nederlandse tijd zag NASA’s Solar Dynamics Observatory (SDO) dat er vanuit zonnevlek 1402 een grote zonnevlam werd geproduceerd, die vergezeld werd door een uitbarsting van geladen deeltjes, een zogenaamde Coronal Mass Ejection (CME). Die CME is onderweg naar de aarde en de verwachting van het National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) is dat de storm op dinsdag 24 januari om 15.00 uur Nederlandse tijd zal aankomen. Naast de SDO werd de zonnestorm ook waargenomen met andere sondes, de Solar Heliospheric Observatory(SOHO) en de beide Stereo sondes. Volgens het NOAA is de zonnestorm – die van klasse M9 is – de grootste storm sinds mei 20051. De geladen deeltjes van de CME zijn electrisch geladen en die zullen vooral in interactie raken met het magnetische veld van de aarde in het noorden. Dat maakt niet alleen de kans groot dat we Noorderlicht mee kunnen maken – zoals afgelopen weekend ook al op noorderlijke breedtegraden te zien was na een eerdere storm uit dezelfde zonnevlek – maar ook dat satellieten hinder zullen ondervinden van de storm en dat het communicatieverkeer verstoord zal worden. Zodra ik meer weet over de kans dat we ook in Nederland noorderlicht (aurora) mee kunnen maken zal ik jullie dat laten weten. Hieronder videobeelden in verschillende golflengtes van de zonnevlam van vanmorgen.

:bron: Bron: Space.com.

Noot:
  1. Er zijn na 2005 veel grotere zonnestormen geweest, ook van de zwaardere X-klasse – zoals deze storm in augustus 2011 – maar ik denk dat het NOAA de grootste storm bedoeld die onderweg naar de aarde is. []

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.

Draaide Mercurius eerst de andere kant uit?

Het 1500 km grote Carolis-bekken, een grote inslagkrater op Mercurius. Een foto - met aangedikte kleuren - die gemaakt is met de Amerikaanse Messenger sonde.

De rotatie van de planeet Mercurius is sterk verbonden aan z’n omwenteling om de zon. Drie rotaties van Mercurius – die van alle acht planeten het dichtste bij de zon staat – duren bij elkaar 176 dagen en da’s net zo lang als twee omlopen rond de zon. Geen onbekend verschijnsel, want zo’n baanresonantie komt ook voor bij andere hemellichamen. Onze maan bijvoorbeeld draait in 27 dagen om z’n as, net zo lang als z’n omloop om de aarde. Da’s de reden dat we altijd tegen dezelfde kant van de maan aankijken. Die 3/2 resonantie van Mercurius werd in 1965 ontdekt na radarwaarnemingen met de Amerikaanse sonde Mariner 10. Sterrenkundigen vermoeden dat Mercurius ooit een ‘synchrone rotatie’ moet hebben gehad, net als de maan een 1/1 resonantie van rotatie en omwenteling. Z’n rotatie was toen ook een stuk sneller, maar door getijdewerking van de nabije zon werd die rotatie afgeremd. Nieuwe computerberekeningen van Mark Wieczorek en z’n collega’s (Institut de Physique du Globe de Paris) laten zien dat Mercurius eerst in een tegengestelde richting om z’n as moet hebben gedraaid, iets wat men een ‘retrograde rotatie’ noemt – ja ja, we buitelen vandaag weer over de leuke vaktermen. De rotatie en omwenteling waren toen in een 1/1 resonantie. Vervolgens werd deze koppeling door een serie inslagen van zware objecten verbroken en zou de richting van de rotatie omgedraaid zijn. En pas dáárna zou door de getijdewerking en baanveranderingen de 3/2 resonantie tot stand zijn gekomen. Wieczorek’s team heeft daarbij gekeken naar de aanwezige grote inslagkraters op Mercurius, die niet gelijk verdeeld zijn over de planeet. Ze komen vooral op één helft van Mercurius voor en ook zijn ze minder in de buurt van de evenaar aanwezig. Die verdeling past goed in het model dat Mercurius ooit een synchrone rotatie en omwenteling had. :bron: Bron: Astrobites + NRC-Handelsblad, 17 december 2011.

Switch to our mobile site