Protuberansen en filamenten

Protuberans Een protuberans is een uitbarstende, mat oplichtende boog gloeiende materie, losbrekend uit het zonneoppervlak. Van protuberansen is nog maar weinig bekend. Ze kunnen minuten of maanden duren, in stand gehouden door enorme magnetische velden. Ze kunnen elektriciteitscentrales en radioverkeer lamleggen en veroorzaken onder andere het noorderlicht.

Omschrijving

Hun materie bestaat uit waterstof, helium en zwaardere materialen zoals calcium en natrium. Vaak zijn protuberansen grillig van vorm, lijkend op een lus. Als zo’n gloeiende wolk verschijnt tegen de achtergrond van de zonneschijf oogt hij donkerder en draderig en heet dan filament. Protuberans heet hij, als hij voorbij de rand van de zonneschijf steekt. Ze zijn reusachtig, zo’n honderd miljoen ton zwaar, soms 50.000 a 100.000 kilometer uitstekend, dat is dan tot tien procent van de diameter van de zon. Ze kunnen maanden oud worden, maar ook enkele minuten. Met het blote oog zijn ze alleen bij een zonsverduistering te zien; daarbuiten met speciale filters en lenzen.

Zonnevlammen

Aangenomen wordt dat sommige protuberansen ontstaan door zonnevlammen. Dat zijn explosies op het zonneoppervlak doordat er een leemte ontstaat in de magnetische velden waardoor energie kan ontsnappen. Hoe en waarom precies deze ontstaan, wordt momenteel nog onderzocht. Sommige zonnevlammen zijn zo intens dat daardoor op aarde elektriciteitscentrales en radioverbindingen kunnen uitvallen. Zonnevlammen, protuberansen en andere verschijnselen als zonnevlekken en zonnebevingen zijn nog nauwelijks begrepen zaken. Veel van wat zich in of op de zon afspeelt is onbekend.

Verschillende vormen

Er zijn twee vormen bekend: rustende protuberansen met een vorm die zich vaak maandenlang nauwelijks wijzigt. Ze treden
vaak op vlakbij zonnevlekken, en worden door sterke magnetische velden opgeroepen en in hun vorm gehouden. Daarbij stroomt materie langst de magnetische banen ver boven het zonneoppervlak, waardoor deze afkoelt en donkerder schijnt dan de omgeving. Eruptieve protuberansen of coronale massa-uitwerpingen, ook actieve protuberansen genoemd, duren slechts minuten of uren. Deze solaire uitbarstingen slingeren energie met snelheden tot 1000 kilometer per seconde de ruimte in. Soms ontstaan ze uit rustende protuberansen, die na de uitbarsting meestal weer hun oude vorm aannemen.

Waarneming

Ongeveer elke elf jaar treden bijzonder sterke protuberansen op. In die periode zijn protuberansen aan de polen met het blote oog waar te nemen. Je ziet dan niet de protuberansen, maar een afgeleide ervan, een weerverschijnsel dat bekend staat als het noorder- of zuiderlicht als bijvoorbeeld noorderlicht. Bij een volledige zonsverduistering tonen protuberansen zich meer direct, als grote bogen die hoog het heelal in stormen. Vroeger waren dat de enige gelegenheden waarbij je ze kon observeren. Tegenwoordig zijn apparaten ontwikkeld die een soort kunstmatige zonsverduistering laten zien, waardoor de protuberansen altijd kunnen worden waargenomen.

Ontdekking

Protuberansen werden eind 19de eeuw ontdekt als zelfstandig verschijnsel na een onderzoek van zonlicht door de Fransman Jules Janssen en de Brit Sir Joseph Norman Lockver. Op 18 augustus 1868, tijdens de zonsverduistering van die dag, ontdekten de wetenschappers een gele lichtstraal die duidelijk zichtbaar was in de toen zichtbare protuberansen. Een dergelijke straal kende geen gelijke in de laboratoria op aarde en moest dus wel van een speciaal milieu op de zon afkomstig zijn. Dit type straal werd D3 genoemd, en werd sindsdien gebruikt door astronomen om bijzonderheden over het magnetisch veld van de zon te weten te komen en om fysieke kenmerken van protuberansen beter te kunnen bepalen.