Hoe zonnevlekken werken

Zonnevlekken zien er voor ons donker uit omdat ze koeler zijn dan de omringende gebieden op het zichtbare oppervlak van de zon, de fotosfeer, die een temperatuur heeft van ongeveer 10.000 graden Fahrenheit (5.537,8 graden Celsius). Het donkere binnenste van een zonnevlek, de umbra genaamd, is ongeveer 1600 graden koeler dan de rest van het zonsoppervlak. Dat binnenste wordt omgeven door een groter, lichter gebied, de penumbra genaamd, dat ongeveer 500 graden koeler is dan de rest van de zon. Zonnevlekken zijn koeler omdat het gebieden zijn met een intens magnetisme – zo intens dat het de stroom van hete gassen van het inwendige van de zon naar het oppervlak belemmert.

Zonnevlekken ontstaan omdat de zon geen brok steen is zoals de aarde en de binnenplaneten, maar een bol van voortdurend circulerende hete gassen die niet in één stuk beweegt. Het inwendige en het uitwendige van de zon roteren afzonderlijk; het uitwendige roteert sneller aan de evenaar dan aan de noord- en zuidpool van de zon. (Een punt op de evenaar doet er 25 aarddagen over om rond te gaan, terwijl een punt bij een van de polen er 36 dagen over doet om zijn draaiing te voltooien). Na verloop van tijd verdraaien en vervormen al die rommelige en ongelijke bewegingen het magnetische veld van de zon op dezelfde manier als uw beddenlakens gekreukeld en opgestroopt raken wanneer u in uw slaap woelt en draait. De samengeklonterde plekken – in feite kronkels in de magnetische veldlijnen – hebben zoveel magnetische kracht dat ze de hete gassen eronder terugduwen en verhinderen dat de warmte rechtstreeks naar het oppervlak opstijgt. Met andere woorden, het worden zonnevlekken. Omdat zonnevlekken koeler zijn dan de rest van het oppervlak van de zon, zien ze er donkerder uit. Tegelijkertijd stromen de hete gassen die door deze zonnevlekken worden tegengehouden, naar de gebieden eromheen, waardoor die gebieden nog heter en helderder worden dan normaal. Door dit contrast vallen zonnevlekken nog meer op.

Voor een waarnemer op aarde lijken zonnevlekken te bewegen omdat het oppervlak van de zon zelf beweegt (hoewel niet in één stuk, zoals we hebben besproken). De zon doet er veel langer over om een volledige omwenteling te maken dan de aarde, maar omdat de zon 100 keer groter is dan onze planeet, lijkt het alsof een zonnevlek vier keer zo snel beweegt als een punt op aarde.

De gemiddelde zonnevlek is even groot als de aarde, maar sommige zijn echt heel groot. Wetenschappers meten ze door ze te vergelijken met het zichtbare gebied van de zon (dat wil zeggen, de helft van de zon die we vanaf de aarde kunnen zien). De grootste zonnevlek die in de vorige eeuw is geregistreerd, deed zich voor in 1947. Deze besloeg 6,132 miljoenste van het zichtbare oppervlak van de zon – ruwweg 18 maal het aardoppervlak.

In het volgende hoofdstuk analyseren we de zonnevlekkencyclus en de oorzaken ervan.