Het bestaan van deze golven werd al in 1942 voorspeld door de Zweed Hannes Alfvén. Deze voorspelling werd initieel op scepsis onthaald maar naderhand werd het grote belang ervan ingezien. In 1970 werd H. Alfvén bekroond met de Nobel prijs fysica. De ontdekking van de krachtige Alfvén golven in de hoge atmosfeer van zon, waarover nu in Nature wordt gerapporteerd is gebeurd met telescopen aan boord van het Solar Dynamics Observatory - een NASA satelliet voor observatie van de zon.
De corona is het buitenste deel van de atmosfeer van de zon, voor ons enkel waarneembaar als een lichtkrans bij een totale zonsverduistering. Wegens de hoge temperatuur is het gas van de corona geïoniseerd. Dergelijk heet geïoniseerd gas wordt plasma genoemd en heeft bijzondere eigenschappen in aanwezigheid van magnetische velden. De hele corona is gevuld met magnetische velden van verschillende sterktes en vormen. Het plasma is bijna perfect aan de magnetische veldlijnen gelijmd: als het plasma beweegt, moet de magnetische veldlijnen volgen envice versa.
Professor Goossens maakt de vergelijking met transversale golven op gespannen snaren: De magnetische veldlijnen kun je zien als gespannen snaren, beladen met massa (plasma). Als die snaar uit zijn evenwicht wordt gebracht en weer wordt losgelaten, zal ze ten gevolge van de spanningskracht een katapulteffect - heen en weer bewegen en deze zijdelingse (transversale) beweging loopt als een golf langs de snaar. Deze lopende transversale golven op de magnetische veldlijnen met plasma zijn de Alfvén-golven.
De fotosfeer van de zon de zonneschijf heeft een temperatuur van ongeveer 6.000 C, terwijl in de corona de temperatuur oploopt tot 2 - 3 miljoen C. Die toename van temperatuur is in strijd met onze intuïtieve verwachting dat de temperatuur daalt wanneer we ons verder verwijderen van de warmtebron. Voor dat fenomeen hadden wetenschappers tot nu toe geen verklaring. Bovendien kan de zon wegens de hoge temperatuur in de corona het plasma niet met haar zwaartekracht vasthouden en stroomt plasma weg als de zonnewind. Aan de aardbaan kan die zonnewind snelheden van 300 tot 600 km per seconde halen. Daar was de vraag hoe de natuur plasma kan versnellen tot honderden km per seconde.
De Alfvén-golven die nu zijn waargenomen, bieden op beide vragen een antwoord: gezien hun grote plasmasnelheden bevatten deze Alfvén-golven voldoende energie om de corona te verhitten en de zonnewind aan te drijven.
Bron:
Katholieke Universiteit Leuven
Lees dieper:
Sciencedaily
Wetenschappelijke publicatie:
Scott W. McIntosh, Bart De Pontieu, Mats Carlsson, Viggo Hansteen, Paul Boerner & Marcel Goossens: Alfvénic waves with sufficient energy to power the quiet solar corona and fast solar wind
