Een Europese sonde maakt de eerste beelden van de zuidpool van de zon

Alle bekende beelden van de zon zijn genomen vanaf een vlak dat langs de evenaar loopt. De planeten draaien in dat vlak, net als de overgrote meerderheid van de satellieten en ruimtesondes. Aanstaande woensdag worden de eerste beelden gepubliceerd van het eerste ruimtevaartuig dat dat traject verlaat om de polen van de ster met optische instrumenten te observeren. Het is een volledig onbekend terrein waarvan de verkenning essentieel is voor het begrijpen van onze ster en het voorspellen van de stormen die de aarde zonder communicatie of elektriciteit kunnen zetten.

De sonde Solar Orbiter , onder leiding van de Europese Ruimtevaartorganisatie (ES), werd vijf jaar geleden gelanceerd en luidde een nieuw tijdperk in in onze kennis van de ster. De tien wetenschappelijke instrumenten omvatten de eerste camera's die de zon op verschillende golflengten op slechts 42 miljoen kilometer afstand kunnen observeren, een recordafstand voorbij de baan van Mercurius . Dankzij deze apparaten heeft Solar Orbiter de meest nabije beelden van onze ster gemaakt, vol met minuscule cellen die in feite waterstofbellen zijn, elk duizenden keren groter dan een grote stad.

De woensdag vrijgegeven beelden zijn gemaakt op 16 en 17 maart, toen het ruimtevaartuig om de zon draaide onder een hoek van bijna 17 graden onder de evenaar. De snapshots tonen voor het eerst de zuidpool van de ster, zoals waargenomen door drie van zijn instrumenten, die zichtbaar en ultraviolet licht kunnen waarnemen. Deze technologie maakt ook observatie van de corona mogelijk, het buitenste deel van de atmosfeer van de zon, die een miljoen graden heter is dan de kern.

De Zuidpool herbergt een enorme hoeveelheid magnetische velden die zowel naar het zuiden als naar het noorden georiënteerd zijn, iets onverwachts. "De rotatiesnelheid van de zon is groter aan de polen dan aan de evenaar", legt David Orozco uit, mede-hoofdonderzoeker van PHI, een van de instrumenten van het ruimtevaartuig. "Dit verschil verdraait de magnetische veldlijnen en bepaalt de lengte van de zonnecycli, ongeveer 11 jaar, en het voorkomen van zonnestormen. Met dit instrument kunnen we ook zien wat er binnenin de ster gebeurt, en wat we zien, beïnvloedt al onze huidige modellen van zijn gedrag. Aan de polen zouden we minder intense signalen moeten zien, maar de signalen die we zien zijn net zo sterk als die aan de evenaar. Bovendien zouden ze een voorkeursoriëntatie moeten hebben, maar we zien beide", voegt hij eraan toe.

De zon heeft net zijn piekactiviteit bereikt. Het is mogelijk dat de magnetische activiteit van de ster zich langzaam herstelt tot een minimum over ongeveer zes jaar, wanneer de polariteit van zijn magnetische velden zal zijn hersteld. Maar de waarheid is dat we het nog niet weten, en we zullen het waarschijnlijk pas weten als de sonde aan het einde van de zomer zijn eerste complete datapakket terugstuurt naar de aarde. Orozco legt uit dat deze gegevens essentieel zullen zijn voor het verbeteren van waarschuwingssystemen voor stormen en zonnevlammen, die tot nu toe alleen werkten met equatoriale waarnemingen. Deze missie "zal onze kennis over de zon ingrijpend veranderen", benadrukt hij.

Een ander instrument van Solar Orbiter is de Spice-spectrograaf, die de beweging van zuurstof-, waterstof-, koolstof-, neon- en magnesiumatomen in kaart brengt terwijl ze door de verschillende lagen van de ster reizen. Dit apparaat heeft de eerste kaarten gemaakt van de doorgang van deze elementen, met name in de overgangsgebieden waar de temperatuur exponentieel stijgt naarmate ze de hete atmosfeer naderen.

"We moeten nog veel analyseren", erkent astronoom Javier Rodríguez-Pacheco , leider van een ander instrument van de missie, dat hoogenergetische deeltjes vastlegt die door de ster worden uitgezonden. Deze eerste poolbeelden zijn slechts een voorproefje van het volledige datapakket dat eind deze zomer op aarde zal arriveren. Deze vertraging is deels te wijten aan het feit dat de sonde, die eerst een benijdenswaardige verbinding met de aarde had, vergelijkbaar met de beste optische vezels op aarde, is overgestapt op een kabel die vergelijkbaar is met de slechtste routers uit het verleden wanneer het apparaat achter de zon langs beweegt, legt de astronoom uit.

De nieuwste gegevens tonen een ongewone periode van rust in de deeltjesemissies. "Dit zou het ideale moment zijn om bemande ruimtemissies naar de maan uit te voeren", legt de wetenschapper uit, aangezien het stralingsrisico minimaal is. "Op dit moment hebben we net de piek van de zonneactiviteit binnen deze cyclus gepasseerd. We verwachten dat de activiteit de komende jaren zal afnemen tot het een minimum bereikt in 2029, wanneer we een heel andere ster zullen zien dan die we nu zien. Op dit moment, toen we meer activiteit verwachtten, heeft de zon een pauze ingelast, en deze periode zal waarschijnlijk niet gelijktijdig plaatsvinden op de Noord- en Zuidpool", legt hij uit.

Deze missie is een voorbeeld van samenwerking tussen ESA en NASA . Het Europese agentschap heeft het grootste deel van de missie gefinancierd, met een totale kostprijs van ongeveer € 1,3 miljard, terwijl het Amerikaanse agentschap de lanceerraket en een van de tien wetenschappelijke instrumenten leverde. Het is onduidelijk hoe deze samenwerking zal worden voortgezet vanwege de bezuinigingen die de Amerikaanse president Donald Trump heeft doorgevoerd, hoewel bronnen aan de Europese kant van het project denken dat het onwaarschijnlijk is dat deze wordt geannuleerd, aangezien de missie al onderweg is.

Het enige andere ruimtevaartuig dat over de polen van de zon vloog, was de gezamenlijke Europees-Amerikaanse missie Ulysses, tussen 1990 en 2009. Maar deze keer had het geen camera's aan boord en vloog het veel verder van de ster dan zijn opvolger. Solar Orbiter zal naar verwachting tot eind volgend jaar in zijn huidige baan om de zon blijven draaien. Vervolgens zal het de zwaartekracht van Venus gebruiken om zijn baan nog verder te kantelen, tot 24 graden, en vervolgens, in de zomer van 2029, tot 33 graden.