Zonnevlammen en het Carrington-evenement

In deel 1 en deel 2 van ons drieluik over zonnevlammen hebben we theorie en praktijk van de Dopplermetingen besproken. In dit derde deel sluiten we af met achtergrondinformatie over dit bijzondere natuurfenomeen.

Een zonnevlam is een grote explosie op de zon die plaatsvind wanneer de opgeslagen energie in verstrengelde magnetische velden (meestal boven zonnevlekken) plotseling vrijkomt. Zonnevlammen produceren een uitbarsting van straling over het elektromagnetisch spectrum, van radiogolven tot röntgenstraling en gammastralen.

De energie die vrijkomt heeft het equivalent gelijk aan miljoenen atoombommen die gelijktijdig ontploffen. Zonnevlammen komen het meest frequent voor wanneer de zon erg actief is.

Onze zon kent ook een elfjarige cyclus waarin er een zonneminimum is met amper activiteit en een zonnemaximum met hoge zonneactiviteit. Rond het zonnemaximum kunnen er zich meerdere zware uitbarstingen voordoen.

De huidige 25^e cyclus legt de verwachtingen alvast hoog. Deze nieuwe cyclus is nog maar enkele jaren geleden gestart en we zien al mooie perioden met verhoogde zonneactiviteit.

Classificatie zonnevlammen

Sterke zonnevlammen zijn zeldzamer dan de zwakkere zonnevlammen. Sommige sterke zonnevlammen staan erom bekend dat deze enorme hoeveelheden zonneplasma kunnen uitstoten. Dit noemen we ook wel een coronale massa uitstoot of CME. Coronale massa uitstoten staan erom bekend dat deze, net als bij coronale gaten, geomagnetische stormen kunnen veroorzaken wanneer deze bij de aarde aankomen.

X-klasse zonnevlammen zijn de sterkste zonnevlammen die we kennen. Deze krachtige zonnevlammen zorgen voor radiostoringen (radio black-outs) aan de dagzijde van de aarde en kunnen ook voor langdurige en sterke protonenstormen zorgen. Als de zonne-uitbarsting plaatsvind rond een zonnevlekkengebied die in een naar de aarde gerichte positie op de zonneschijf staat, dan is er kans dat er een coronale massa uitstoot vrijkomt die een sterke geomagnetische storm kan veroorzaken met poollicht in Nederland en België tot gevolg.

Een klasse lager dan de X-klasse vinden we de M-klasse. Deze middenmoot kan voor kleine radioverstoringen rond de polen van onze aarde zorgen. Nog een klasse lager hebben we de C-klasse. Deze geven weinig of bijna geen waarneembare effecten op aarde. Rest nog de A- en B-klasse zonnevlammen. Tijdens een zonneminimum komt de activiteit niet veel hoger dan de A-klasse.

Carrington-evenement

Op 1 en 2 september 1859 vond een van de grootste geomagnetische stormen plaats. Deze gebeurtenis staat nu bekend als het Carrington-evenement. Dit vond plaats tijdens zonnecyclus 10. En het was de meest intense geomagnetische storm in de geregistreerde geschiedenis. Deze hevige geomagnetische storm veroorzaakte veel poollicht dat wereldwijd werd gerapporteerd. En het veroorzaakte vonken en zelfs branden in meerdere telegraafstations. Deze geomagnetische storm was het resultaat van een coronale massa uitstoot van de zon die in botsing kwam met de magnetosfeer van de aarde.

De hevige geomagnetische storm werd in verband gebracht met een zeer heldere zonnevlam. Deze zonnevlam werd waargenomen en vastgelegd door de Britse astronomen Richard Christopher Carrington en Richard Hodgson. Algemeen wordt aangenomen dat dit de eerste waarnemingen was van een zonnevlam.

Het Carrington-evenement vond een paar maanden voor het zonnemaximum plaats, een periode van verhoogde zonneactiviteit van zonnecyclus 10. Even voor het middaguur van 1 september registreerden de Engelse amateurastronomen Richard Christopher Carrington en Richard Hodgson onafhankelijk van elkaar deze vroegste waarnemingen van een zonnevlam. Carrington en Hodgson stelden onafhankelijke rapporten samen die werden gepubliceerd in “Monthly Notices of the Royal Astronomical Society“. Beiden toonden hun tekeningen van de gebeurtenis tijdens de bijeenkomst van de “Royal Astronomical Society” in november 1859.

Vanwege het effect waargenomen in het Kew Observatory door de Schotse natuurkundige Balfour Stewart en de geomagnetische storm die de volgende dag werd waargenomen, vermoedde Carrington een relatie tussen de zon en de aarde. Wereldwijde rapporten over de effecten van de geomagnetische storm van 1859 werden samengesteld en gepubliceerd door de Amerikaanse wiskundige Elias Loomis.

Als vandaag de dag een geomagnetische storm van deze omvang zou plaatsvinden, dan zouden ongetwijfeld wijdverbreide elektrische storingen, black-outs en ernstige schade als gevolg van langdurige uitval van het elektriciteitsnet het gevolg zijn.

Voor aanvullende informatie

• Solar maximum could hit us harder and sooner than we thought. How dangerous will the sun’s chaotic peak be?
• Moeten we ons echt zorgen maken over zonnevlammen?
• The Carrington event on Wikipedia

Drieluik zonnevlammen

• Deel 1 – Zonnevlammen detecteren via signalen van frequentiestandaardstations
• Deel 2 – Crowdsourced Dopplermetingen van tijdstandaardstations
• Deel 3 – Zonnevlammen en het Carrington-evenement

Met dank aan Ronny ON6CQ