Parker Solar Probe legt 'instromen' van zonnemateriaal vast tijdens recordnadering van de Zon

De automatische ruimtesonde Parker Solar Probe (PSP) van NASA heeft op 24 december 2024 een opmerkelijk fenomeen vastgelegd tijdens zijn recordbrekende nadering van de Zon: de recirculatie van zonne-materiaal. Het ruimtevaartuig vloog tot een minimale afstand van 3,8 miljoen mijl, wat neerkomt op circa 6,1 miljoen kilometer van het stervende oppervlak van de ster. Dankzij de beelden, gemaakt met het Wide-Field Imager for Solar Probe (WISPR) instrument aan boord, konden wetenschappers structuren gedetailleerd bestuderen die zij de 'instromen' (inflows) noemden. Dit zijn uitgerekte plasmawolken die na een uitbarsting van een coronale massa-ejectie (CME) terugkeren naar het zonneoppervlak.

Een cruciaal element van deze observatie was de mogelijkheid om de snelheid en de afmetingen van deze terugkerende plasmabundels nauwkeurig te meten. Dit werd mogelijk gemaakt door de hoge resolutie van de WISPR-camera. De ontwikkeling van dit instrument stond onder toezicht van het U.S. Naval Research Laboratory. Het Parker Solar Probe-project, geleid en gebouwd door NASA en gecoördineerd door de Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory (APL), heeft hiermee een enorme stap gezet in het begrijpen van de dynamiek van de zonsatmosfeer. Dr. Nour E. Raoufi, een wetenschapper van APL die bij het project betrokken is, benadrukte dat deze helderheid in het waarnemen van de terugval van materiaal eerdere, indirecte aanwijzingen bevestigt.

Deze ontdekking is van vitaal belang voor het verbeteren van de voorspellingen van ruimtevaartweer. Het doorgronden van de processen waarmee zonnemateriaal 'gerecycled' wordt, is immers een topprioriteit. Eerdere missies, zoals SOHO, gaven slechts vage hints over het bestaan van dit terugkerende materiaal, maar leverden geen kwantitatieve gegevens. Het proces dat de sonde nu heeft vastgelegd, hangt nauw samen met magnetische herverbinding, een gebeurtenis waarbij gespannen magnetische veldlijnen breken en ofwel de ruimte in schieten of terugvallen naar de Zon.

Dergelijke gebeurtenissen, waaronder CME's, kunnen een aanzienlijke impact hebben op de infrastructuur op Aarde. Denk hierbij aan GPS-systemen, elektriciteitsnetwerken en de veiligheid van astronauten, bijvoorbeeld in het kader van het Artemis-programma. De betekenis van deze meting ligt in de verschuiving van speculatieve aannames naar directe, meetbare data over de herstructurering van de zonsatmosfeer. Het vermogen om de kinetische parameters van deze instromen te meten, biedt de noodzakelijke basis voor het kalibreren van modellen voor zonnestormen.

De Parker Sonde, gelanceerd op 12 augustus 2018 vanaf Cape Canaveral, zet zijn missie onverminderd voort. De volgende nauwe naderingen staan gepland voor 22 maart 2025 en 19 juni 2025. Het ruimtevaartuig, dat in 2021 de eerste was die de zonscorona 'aanraakte' door erin te vliegen, maakt gebruik van vier hoofdsets instrumenten, waaronder FIELDS, IS☉IS en SWEAP, voor een alomvattende studie van de omgeving. Het observeren van de 'ommekeer' van de zonnewind op zo'n korte afstand geeft een dieper inzicht in hoe de Zon zijn omgeving bestuurt, een omgeving die de gehele Zonnewstelsel beïnvloedt.