Downloaded 19 times
6-veranderende-zon
- 1. Zonnevlammen en CoronaleMassa Emissies; deZonnevlammen en Coronale Massa Emissies; de dynamo; Grote Episoden en de overgangen ertussen.dynamo; Grote Episoden en de overgangen ertussen. De opmerkelijke recente overgang.De opmerkelijke recente overgang. Wat brengt de toekomst?Wat brengt de toekomst? C. de JagerC. de Jager
- 2. Grote energieuitbarstingen zonnevlammen, vergelijkbaar met een miljard maal de atoombom op Hiroshima Coronale Massa Emissies: nog heviger energie uitbarstingen Waar? Wanneer? Hoe ontstaan ze? Hevige explosies
- 3. Wat is dezon en wat zal ermee gebeuren? Maar eerst ….
- 4. De zon: eenbol van 1,4 miljoen km diameter; 200 000 maal de aardmassa
- 5. Maar helderheid neemtheel langzaam toe: 0,15 % perMaar helderheid neemt heel langzaam toe: 0,15 % per miljoen jarenmiljoen jaren
- 6. Slechts 0,15%per miljoen jaren; dat is niet veel! Maar zo ontvangt de aarde wel steeds meer stralingsenergie en wordt ze gestaag warmer Na 300 miljoen jaren is de gemiddelde aardtemperatuur al opgelopen tot ca. 50 graden Celsius (als er overigens niets verandert) En na 600 miljoen jaar is dat reeds 90 graden (als er overigens ……) Zonnestraling neemt gestaag toe
- 7. Ja, maaralleen als er overigens niets verandert Maar bij die temperatuur zullen de oceanen vrijwel geheel verdampt zijn Aarde heeft dan een dichte atmosfeer, vergelijkbaar met die van Venus; veel zonlicht wordt gereflecteerd en niet door aarde opgenomen, dus minder verwarming Maar … broeikaseffect zal de temperatuur verder doen oplopen tot … ? De aarde kan dan met recht een echte zusterplaneet van Venus genoemd worden Negentig graden?
- 8. En over 6miljard jaar stort de zon stort ineen om het leven te eindigen als een witte dwergster in een ’planetaire nevel’
- 9. Maar nu dekorte termijn ! Dit zal het verloop zijn op lange termijn
- 10. Actieve gebieden metzonnevlekken, fakkelvelden,Actieve gebieden met zonnevlekken, fakkelvelden, protuberansen, vlammen, coronale massa emissies en meerprotuberansen, vlammen, coronale massa emissies en meer ……
- 11. Zeer kortdurende veranderingen.De zonnevlekken. Sterk geconcentreerde magneetvelden
- 12. Magneetvelden metsterkten van de orde van 10.000 maal dat van de aardpolen; magneetvelden remmen convectieve opstijgen van heet zonnegas, daarom is vlek donker Tegengestelde magnetische polariteit van de leden van een groep Komen voor in de vlekkengordel: op breedten lager dan ca. 40o Leven uren tot dagen, soms weken en sporadisch nog langer Vlekken meestal in paren of groepen
- 13. Vlekken rijzenop uit de diepte – daar worden ze gevormd. Hun structuur is te vergelijken met die van een hoefijzermagneet Magnetisch veld is gesloten. Het zet zich boven het zonsoppervlak voort (daar meestal onzichtbaar; ijl gas) (want een magnetisch veld is altijd gesloten) hoefijzermagneten
- 14. Vlekken zijn dekernen van de Actieve Gebieden
- 15. Fakkels zijnde heldere gebieden om vlekken; magneetvelden die met de oprijzende zonnevlekken uit de diepte zijn meegesleurd Zwakkere magneetvelden, slechts enkele honderden Gauss Hogere temperatuur dan omgeving. Ca. 10.000 K Dus variabele bronnen van UV straling Fakkelvelden in Actieve Gebieden
- 16. In actief gebied:zonnevlammen. Gemiddeld 1 – 10 per dag. Energie-uitstraling ca. miljard Hirosjima bommen
- 17. Nabij en inActieve Gebieden de Coronale Massa Emissies. Uitgestraald over breed gebied
- 18. Ongeveer 1 –6 per dag; gemiddeld per CME evenveel energie als tien miljard Hiroshima bommen; zie ook het brede gebied van uitstraling
- 19. In stappen ontsluierd Hetmechanisme van de zonnevlammen
- 20. Jaren ’50. Spectravan vlammen onderzocht. Vlam duurt ca. 20 min en heeft temperatuur van ca. 15 000 graden
- 21. Jaren ‘60: eersteRöntgen straling van vlammen waargenomen; voorbeeld de ESRO-2 satelliet (lancering 1968)
- 22. Röntgenstraling wordtuitgezonden door gassen met temperaturen van miljoenen graden; een vlam heeft dus ook zeer hete elementen De temperatuur toont zich in de golflengte van de straling ‘Zachte’ Röntgenstraling -- enkele miljoenen graden ‘Harde’ straling – enkele tientallen miljoenen graden Dat vraagt om een heel nieuwe kijk op de vlammen Röntgenstraling ? !!
- 23. Een Nederlands instrumentin de eerste Europese satelliet, ESRO-2 (1968). ‘zachte’ Röntgenstraling - De Röntgenstraling - Straling van korte golflengten (hoogste temperaturen) lijkt eerder te komen dan de straling van langere golflengte - Betekent dit dat de vlam aanvankelijk heter was en afkoelde? - Een aanwijzing voor het vlam mechanisme!
- 24. Jaren ‘70: waannemingenin harde Röntgenstraling. Het Nederlandse instrument in de eerste grote Europese satelliet TD1A - Verrassende ontdekking: in de allereerste minuut (minuten) korte uitbarsting in nog hardere straling - Dit duidt op zeer hoge begintemperatuur, die heel kort blijft en daarna afneemt - Hoe hoog was die begintemperatuur?
- 25. De aanvangstemperatuurvan vlammen lag tussen 50 en 70 miljoen graden. Afkoeling daarna: straling op steeds langere golflengten Interpretatie: er moeten kleine hete kernen bestaan - deze werden alvast plasma-nodulen gedoopt Maar bestaan die nodulen wel echt? Hoe is hun realiteit na te gaan? Analyse van enkele goed waargenomen vlammen
- 26. We ontwikkeldenplannen voor een groot instrument dat afbeeldingen van de zon moest kunnen maken in harde Röntgenstraling; lenzen noch spiegels zijn daartoe geschikt HXIS – Ons instrument ‘Hard X-ray Imaging Sun‘ werd op 14 februari 1980 gelanceerd in de Amerikaanse Solar Maximum Mission Waar zouden die plasma-nodulen zich bevinden ?
- 27. HXIS namop 30 april 1980 te 22 uur Nederlandse tijd twee lussen waar aan de zonsrand; elektrische stromen tot biljoenen Ampères Om 22:15 versmolten die lussen en explodeerde de vlam – kortsluiting leidde tot de vlam. Dat is dus de verklaring! De vlam werd the Queens’s flare genoemd (meervoud) – Nederland had die dag immers twee koninginnen Een vroege ontdekking: De koninginnenvlam – 30 april 1980
- 28. Een Actief Gebiednabij de zonsrand. Lussen voeren elektrische stromen met sterkten tot 1012 Ampères. Lussen worden bijeen gehouden door magnetische velden
- 29. Nog meer lussen– de corona op 25-07- 2014
- 30. Op 14mei 1984 zagen we een radiostoot die ca. een seconde duurde Deze bestond uit een tiental kortere stootjes, elk van ca. 0,1 seconde Analyse leerde dat het gas waar deze stootjes ontstonden, temperaturen had van 400 tot 500 miljoen graden; afkoelingstijd < 0,1 seconde De hoogste temperatuur die ooit in het heelal gemeten is Het extreme geval
- 31. Coronale massa emissies (coronalmass ejections – CME’s) Een ander explosief verschijnsel op de zon
- 32.
- 33. Enorme hoeveelheden materiedie de zon verlaten. Gemiddeld per CME 1,6 biljoen kg Snelheid is al vrij groot bij verlaten zon; maar neemt onderweg toe Op aardafstand snelheden tot 3200 km/sec; gemiddeld 500 km/sec Vermoedelijke verklaring is ook hier magnetische reconnectie; dit is nog verder uit te zoeken Eigenschappen en verklaring
- 34. Naast het equatorialemagnetische veld is er ook het polaire veld. Als het ene maximaal sterk is, is het andere minimaal Zijn deze sterke magneetvelden te verklaren? Een actueel thema van onderzoek waaraan hard wordt gewerkt! ‘De exotische dans van de twee velden’.
- 35. We kennen hetequatoriale magnetische gebied – dat om de zonnevlekken. Een tweede magnetische gebied ligt om de polen. Heldere vlekken, polaire fakkels, coronale gaten. De afbeelding is van boven een pool gezien
- 36. Totale magnetischefluxen polair en equatoriaal zijn ongeveer vergelijkbaar Polaire velden hebben maximale sterkten tijdens minima van het equatoriale veld En omgekeerd: maximaal equatoriaal veld tijdens minimale polaire magnetische flux De exotische dans van de twee velden Polaire en equatoriale magnetische velden
- 37. De elfjaarlijkse piekentonen de variaties van het equatoriale veld - de Schwabe cyclus. Zie het Grote Minimum (1630-1710) het Dalton minimum (1800 -1830) en het Grote Maximum (1924-2008)
- 38. Vlinderdiagram Eerste vlekken vannieuwe cyclus ontstaan op hoge breedten
- 39. Polaire activiteit looptvóór op de equatoriale Maakt kennis van het polaire veld voorspelling van het equatoriale mogelijk ?
- 40. Zonsactiviteit is gezeteldin de tachoklijnZonsactiviteit is gezeteld in de tachoklijn
- 41. Een elektrischekringstroom produceert een magnetisch veld. (een eenvoudig experiment kan dat leren) In der natuur komen wervelingen voor. Het zonnegas is geïoniseerd (atomen in ionen en elektronen gesplitst) In de wervelende media lopen dus elektrische kringstromen en zo ontstaan dus magneetvelden De betekenis van wervels in de sterrenkunde
- 42. Een magneetveldontstaat als een elektrische stroom in een kring loopt. Het zonnegas is elektrisch geladen Convectiestromen (op- en neergaande wervelende gasstromen) komen voor in de bovenste 200 000 km van de zon; hun kringstromen maken kleinschalige magneetvelden Differentiële rotatiesnelheden (snelheid verloop met breedte op zon) maakt ook kringstromen – leveren grootschalige velden Magneetvelden in de zon
- 43. Al wervelendontstaat een laag met dikte van ca. 30 000 km op diepte van ca. 200 000 km; dit is het gebied waar de convectie begint – op- en neerdalende gaswolken Hierdoor ontstaan enorme wervels Het zonnegas is op die diepte geïoniseerd (bestaat uit elektrisch geladen deeltjes). Dit geeft sterke elektrische wervelstromen , voornamelijk in een laag van 30.000 km dik; dit is de tachoklijn De magneetvelden die zo ontstaan worden geleidelijk versterkt door differentiële zons-rotatie De tachoklijn
- 44. Differentiële rotatie versterktde magneetvelden. Dit gebeurt in vele rotaties.
- 45. Sterke velden hebbenkleiner soortelijk gewicht dan de omgeving. Delen ervan kunnen oprijzen.
- 46. Ze breken losals veld groter is dan ~ 60.000 Gauss. Na enkele maanden aan oppervlak – vlekkenpaar.
- 47. Het equatoriale(toroïdale) veld breekt dan uiteen in vele kleinere lussen met geringer veldsterkte Stijgen langzaam op wegens kleinere opstijgende krachten Door de Coriolis kracht draaien ze ongeveer 90o Zo ontstaat aan de polen het polaire (poloïdale) veld, terwijl het equatoriale veld ongeveer tegelijk naar zijn minimum gaat – de Schwabe cyclus is dan voltooid Aan het eind van Schwabe cyclus:
- 48. Grote Maxima enMinima Schwabe cycli zijn lang niet alle gelijk in sterkte en in aantallen vlekken
- 49. Er zijnperioden van een kleine 100 jaren dat er bijna geen zonsactiviteit is: De Grote Minima: voorbeeld Het Maunder Minimum De Grote Maxima laten het tegendeel zien: sterke 11-jaarlijkse cycli Tussen 1923 en 2000 was de zon actiever dan ooit in de laatste tienduizend jaar: het Grote 20e eeuwse Maximum Grote variatie in de sterkte van de zonnecycli
- 50. Kosmogenische radionucleiden zijnmaat voor de hoeveelheid uitgestraald zonnemagnetisme. Ze tonen zonsvariatie ook in de tijd voordat we vlekken konden zien. Zie de Grote Minima
- 51. Extreme gevallen: Detwee Grote Maxima (van de 20e eeuw en van 110 eeuwen geleden). Diepste minima om de ca. 2200 jaren : Hallstatt cyclus
- 52. 1730 –‘40: overgang van Groot Minimum (Maunder) naar Regelmatige Oscillaties 1923: van Regelmatige Oscillaties naar Groot Maximum 2008: overgang van Groot Maximum naar een andere Grote Episode; wat zal dat worden? Recente overgangen tussen Episodes vonden plaats in:
- 53. De recenteeigenschappen van de tachoklijn tonen onze verwachtingen (S. Duhau en CdeJ, 2011): de komst van Regelmatige Oscillaties zoals tussen 1740 en 1924 En op grond van het polaire veld in de overgangsperiode verwachtten wij (SD+CdJ, 2015) dat de nu lopende Schwabe cyclus het begin is van een periode die het best te vergelijken on met die van de Regulaire pulsatie (1740- 1924) We denken dat deze regelmatige oscillaties enkele eeuwen zullen blijven Voorspellingen
- 54. Zwakke zonnevlekken-cyclus nade Transitie – we voorspellen dat dit nog enkele eeuwen zo aanhoudt
- 55. Wonderlijk gedrag vande zonnedynamoWonderlijk gedrag van de zonnedynamo tijdens en voor de recente Grote Overgangtijdens en voor de recente Grote Overgang (2005 – 2011)(2005 – 2011)
- 56. Transitie gekenmerkt doorlang uitgerekt minimum sinds ca. 2000 (vgl. 1982 met 2002). Rood: vlekken; roze: polair veld
- 57. Kenmerk van deTransitie: magnetisch veld van vlekken werd zwakker
- 58. Minimum magnetisch veldvan vlekken is ca. 2000 Gauss. ; dit was een tot voor kort onbekend fenomeen
- 59. Veldsterkte over langertijdinterval toont pulserend karakter
- 60. Magnetisch veldvan de protovlek op diepte van de tachoklijn is 60.000 Gauss. Bij opstijgen groeit vlek in omvang in de steeds ijlere omgeving; zo neemt veldsterkte af Hoe dieper de tachoklijn des te zwakker de uiteindelijke veldsterkte van de vlek aan het oppervlak Dit leidt tot de hypothese dat de tachoklijn op een ingewikkelde wijze op en neer gaat – pulseert hij? Tussen 2005 en 2012 kwam de tachoklijn 0,03 zonnestraal dieper te liggen – ca. 20 000 km Verklaring: pulsatie van de tachoklijn
- 61. Het onderzoek vantachoklijn pulsaties is juistHet onderzoek van tachoklijn pulsaties is juist begonnen; wat zal de toekomst ons leren?begonnen; wat zal de toekomst ons leren?
- 62. In oktober 2016verscheen onze lange publicatie over de Transitie in het wetenschappelijke tijdschrift Space Science Reviews (band 201, blz. 109 145) - wie volgt?
- 63. De presentatieen het artikel kunnen nagelezen worden op deze website: www.cdejager.com. Voor de presentatie ga men naar het blad presentaties en daar naar veranderende zon Ga voor het artikel naar sun-earth publications en daar naar 000-2016-space-sci-rev Dank voor uw aandacht !