Toch nog poollicht




In de elfjarige cyclus van de activiteit van de zonnevlekken is de zon op dit moment hard op weg naar het eerstvolgende minimum, dat naar schatting binnen twee jaar zal zijn bereikt. Het standaard Wolfgetal (SIDC) dat tijdens het maximum in de buurt van de waarde 150 lag is inmiddels onder de 50 gedoken. De kans op grote uitbarstingen is eveneens sterk afgenomen, evenals het voorkomen van actieve gebieden met vlekken die met het blote oog (door een filter) te zien zijn. Toch laat de zon zich gedurende de eerste decade van november nog even van haar goede kant zien.

  • 2 november 2004
      Het actieve gebied met nummer 696 (10.696) dat daarvoor verantwoordelijk kan worden gesteld verschijnt op 2 november over de oostelijke rand van de zon. In ons gebied is het slecht weer. Er kan niet optisch worden waargenomen.
  • 3 november 2004
      Amper een dag later worden er al drie grote uitbarstingen (flares) van de M-klasse waargenomen ten teken van een grote activiteit. In ieder geval gaat één daarvan (M5,0 om 16.35 MET) gepaard met een coronale massa-uitbarsting die met enige waarschijnlijkheid twee à drie dagen later bij de aarde zal kunnen aankomen met alle gevolgen van dien: geomagnetische verstoring en een verhoogde kans op poollicht. Het toeval wil dat op deze dag ook de vulkaan Grimsvötn op IJsland tot uitbarsting komt en een stofwolk de atmosfeer in blaast die vanuit satellieten tot de Zwarte Zee te zien is.
  • 4 november 2004
      De zon komt terug. In de telescoop van Wim Zanstra zijn bij een vergroting van 50 maal in het actieve gebied 696 ongeveer 19 aparte vlekken te zien. Rob Stammes te Dirkshorn maakt melding van een sterke verhoging van de radioruis tussen 11 en 13 MET op de VHF-band, pulserend en in vlagen. De antenne staat naar het zuiden gericht. Iets dergelijks komt niet vaak voor en moet worden toegeschreven aan verschijnselen die plaats vinden in de hoge atmosfeer van de zon, waar elektronen in grote magnetische loops versneld worden en straling uitzenden. Dit zou iets te maken kunnen hebben met het genoemde actieve gebied, van waaruit inmiddels vijf flares van de M-klasse zijn ontsnapt. Beide laatste (M2,5 en M5,4) bijna tegelijk om 22.42 en 23.53 MET en met een coronale massa uitbarsting die zich in alle richtingen uitspreidt. De kans dat deze de aarde treft is redelijk groot. Door een zonnebril neemt o.a. Ton Evenhuis de aswolk van de IJslandse vulkaan rondom de zon tegen de onbewolkte hemel waar als een bruingrijze verkleuring.
  • 5 november 2004
      Vandaag veroorzaakt het actieve gebied 696 de zesde flare van de M-klasse (M4,0 om 12.23 MET). Uit de vorm van de puls als een functie van de tijd kan worden geconcludeerd dat hierbij weinig of geen massa is uitgestoten. Het is een rustige dag voor de zon en in magnetisch opzicht ook nog voor de aarde.
  • 6 november 2004
      De dag begint met een reeks van drie M-flares om 01.11 MET (M9,3), 01.44 MET (M5,9) en 02.40 MET (M3,6). Ook zij gaan vergezeld van een coronale massa-uit-barsting in alle richtingen (full halo coronal mass ejection, of fh cme) die tegen 10 MET pas weer een beetje is uitgeraasd.

      In de telescoop is goed te zien dat het actieve gebied 696 zich aan het ontwikkelen is. Het aantal vlekken erin is toegenomen tot 25. Wim Zijlema meent ‘s ochtends zelfs een fel witte zonnevlam te hebben gezien die onderdeel uitmaakt van gebied 696. Twee opnamen (Observatorium Gema Araujo) bevestigen dit. Daarop is de vlam om 12.29 MET nog goed te zien en is een half uur later het verschijnsel verdwenen. Ruth Favarger, Max Sietsema en Wim Zanstra zijn er niet zeker van dat zij het fenomeen kunnen bevestigen. Het is dan al 14.40 MET.

      In het magnetische veld van de aarde is het nog steeds uitermate rustig. Er zijn nog geen massa-uitbarstingen binnen gekomen. De Kp-index, een maat voorde magnetische onrust, staat op een minimale waarde van 1. De snelheid van de zonnewind is normaal (340 km/s) bij een dichtheid van slechts 2 protonen per cm3. Toch heeft de weervrouw Helga van Leur lucht gekregen van het feit dat er iets op de zon aan het gebeuren is, wat misschien de komende nacht invloed op de aarde zal kunnen hebben. Zij voorspelt poollicht in het weerbericht tegen 20 MET, maar trekt dat later op de avond weer in. De tiende M-flare uit gebied 696 vertrekt om 20.38 MET (M1,4), waarschijnlijk zonder een coronale massa-uitbarsting. Het röntgen-effect van de flare is dan snel verdwenen. Flares die wel vergezeld gaan van een cme hebben in de röntgenstraling een driehoekige pulsvorm veroorzaakt door een snelle stijging en een langzame daling. De grafieken van de X-ray flux van de GOES satellieten laten dit duidelijk zien.
  • 7 november 2004
      In de telescoop is het aantal vlekken in gebied 696 nu opgelopen tot 26. Van de witte zonnevlam is absoluut niets (meer) te zien. Wel een kleiner wordend bruinachtig gebied rond de zon ten gevolge van de vulkaanuitbarsting op IJsland. Om 15.30 MET meldt Rob Stammes dat er nu wel echt een magnetische storm op komst moet zijn. Hij merkt dat al aan zijn metingen. Bovendien heeft hij het effect gesignaleerd van twee kleinere flares uit de C-klasse op de ionosfeer (sudden ionospheric disturbances, of sids). Spaceweather.com geeft ook een aurora alert af. De eerste cme’s komen nu dichtbij de aarde en de kans op poollicht wordt nog vergroot door een extra versnelling van de zonnewind ten gevolge van twee coronale gaten die de meridiaan onlangs zijn gepasseerd. Om 16.42 MET vindt er nog een gigantische uitbarsting plaats op de zon in gebied 696. In het röntgengebied uit zich deze in een X2,0-flare (X-flares zijn een klasse sterker dan M-flares) met een duidelijke massa-uitbarsting met volledige halo en een uitstoot van zeer snelle protonen (een protonevent) die vanaf 19.30 MET bij de aarde aankomen. Ook dit draagt bij tot een verhoogde kans op poollicht.

      Inmiddels zijn eerder op de dag al twee onbeduidende cme’s in de vorm van schokgolven bij de SOHO-satelliet gearriveerd om respectievelijk 03.22 en 11.22 MET. Dit leidde slechts tot een geringe verhoging van de snelheid van de zonnewind tot 400 km/s, niet voldoende voor het ontstaan van een magnetische storm en poollicht. Dan komt om 18.59 MET een grote schokgolf binnen bij SOHO waardoor de snelheid van de zonnewind toeneemt tot 700 km/s en de protonendichtheid tot 70 protonen per cm3. Snelle protonen en andere (geladen) deeltjes zijn nodig om poollicht te veroorzaken. Vanaf 16.00 MET nemen de magnetische verstoringen op de aarde trouwens al toe (Kiruna). Bij Rob Stammes komt de grote magnetische schokgolf binnen om 20.30 MET. De Kp-index is dan al 6 en loopt gedurende de avond op naar de maximale waarde 9. Poollicht in het zenit dus, maar een dicht wolkendek boven Appingedam en omgeving.
  • 8 november 2004
      Rob Stammes laat weten dat hij poollichtreflectie tot in het zenit heeft waargenomen van 02.00 MET tot ver na 03.00 MET. Daarna zakt het af. De electromagnetische golven van radiozenders zijn immers in staat te reflecteren aan de lagen van de atmosfeer waarin poollicht heerst. In verband met de bewolking heeft ook Rob het poollicht niet kunnen zien. De magnetometers van Kiruna in het noorden van Zweden geven uitslagen te zien tussen -2000 en + 1500 nano-Tesla. Een korte magnetische opleving vindt plaats rond 06.00 MET, maar leidt bij Rob niet tot poollichtreflectie. De Kp-index blijft nog hoog tot 16 MET. Het poollicht is te zien tot in Oklahoma en Californië. De oorzaak moet de drievoudige massa-uitbarsting zijn geweest van 6 november. Deze reisde in 41 uur van de zon naar de SOHO satelliet op 1,5 miljoen km van de aarde met een gemiddelde snelheid van ruim 1000 km/s en stuitte bij 700 km/s op het aardse magnetische veld. Dat keerde daardoor ter plaatse van richting om, waardoor de weg voor de geladen deeltjes verder werd vrijgemaakt. Na een omzwerving die nog een paar uur duurde kwam de cme via de polen de aardatmosfeer binnen en veroorzaakte daar het poollicht.

      Verder komt er deze dag om 03.11 MET nog een schokgolf van zonnewinddeeltjes binnen bij de SOHO en blijft de snelheid van de zonnewind een groot deel van de dag nog op een vrij hoge waarde rond de 700 km/s hangen, deels ten gevolge van de meridiaanpassage van twee coronale gaten eerder deze week. Intussen op de zon is het gebied 696 sinds twee dagen de meridiaan gepasseerd en is de activiteit ervan aan het afzwakken. Toch zijn er nog complexe magnetische velden aanwezig en is de kans op M- en X-flares nog niet voorbij. De kans dat een massa-uitbarsting naar de aarde is gericht neemt echter wel af naarmate het actieve gebied dichter bij de rand van de zon komt. De volledige halo van uitgestoten massa is dan grotendeels verdwenen. Om 04.25 MET is er nog een kleinere flare met massa-uitbarsting en om 16.43 MET de 12e flare van klasse M of hoger. Hierbij kan geen cme worden opgemerkt. In de avond loopt de Kp-index weer op tot 5. Dit ten gevolge van het binnen komen van de eerder genoemde schokgolf. Nu is het wel helder weer, maar geen spoor van poollicht.
  • 9 november 2004
      Bij het tellen van de zonnevlekken rond 11.20 MET is het Wim Zanstra niet meer mogelijk om het actieve gebied 696 met het blote oog (door een filter) waar te nemen. Het loopt al aardig naar de westelijke rand van de zon en het aantal vlekken is al terug gelopen tot 21. Het gebied is in verval, maar moet zeker in de afgelopen periode met het blote oog zichtbaar zijn geweest. Onze waarnemers hebben daar echter geen melding van gemaakt. De hele dag is het magnetisch onrustig bij een Kp-index die schommelt tussen de waarden 5 en 7. Dit zijn gemiddelden over drie uur en er kunnen dus hogere pieken in voorkomen. De oorzaak is het binnen komen van de 5de schokgolf van deeltjes bij de SOHO om 10.05 MET, waardoor de snelheid van de zonnewind weer oploopt tot 700 km/s. Dit moet allemaal het gevolg zijn van de uitbarsting van 7 november om 16.42 MET waarbij een X2,0-flare optrad die vergezeld ging van een cme met volledige halo. De looptijd was 41,2 uur en de gemiddelde snelheid 1000 km/s. De richting van het magnetische veld ter plaatse van de binnen komende deeltjes keert echter niet van richting om, waardoor het moeilijk blijft voor de zonnewind om in de aardatmosfeer door te dringen. Bovendien blijft de dichtheid van de protonen steken bij een waarde van 15 protonen per cm3. Het komt aanvankelijk nauwelijks tot poollichtreflectie. Om 18.30 MET maakt Rob Stammes echter toch melding van grotere magnetische verstoringen en een 5 minuten durende poollichtreflectie. Bij hem is het helder, in Appingedam bewolkt. Om 17.54 MET is het weer tijd voor een sterke flare van de klasse M9,6 die zich laat vergezellen van een massa-uitbarsting. Als de openingshoek daarvan voldoende groot is zal de aarde hierdoor getroffen kunnen worden. Wel wordt er weer een nieuwe voorraad snelle protonen naar de aarde gestuurd. De zesde schokgolf uit het actieve gebied 696 komt bij de SOHO binnen om 19.24 MET. De snelheid van de zonnewind neemt daardoor toe tot 800 km/s, de protonen verdichten zich tot 40 protonen per cm3 en nu keert de richting van het interplane-taire magnetische veld wel om. De kans op poollicht neemt dus flink toe. Deze schokgolf is afkomstig van een C7,9-flare met cme en halo van 8 november om 4.25 MET. Er is bewolking en regen in Appingedam. De ontwikkelingen worden gevolgd op het internet. Het lijkt erop dat de passage van de twee coronale gaten ook nog van invloed is op de snelheid van de zonnewind. De verstoringen in het magnetogram van Kiruna bewegen nu zich tussen de waarden -1500 en + 1000 nanoTesla.


      In bovenstaande grafiek van de röntgenstraling die afkomstig is van de zon zijn de pieken terug te vinden van de drievoudige uitbarsting op 6 november en van de uitbarsting een dag later die beide hebben geleid tot poollicht in de nacht van 7 op 8 november en op 9 en 10 november.

      Rob Stammes meldt tussen 21 en 22 MET pieken van poollichtreflectie tot in het zenit bij een Kp-index van 8. Om 22.30 MET is de verwachting voor de waarde van de Kp-index een 7 en dus moet er bij helder weer nog poollicht te zien kunnen zijn. Om 23 MET is het meeste voorbij.
  • 10 november 2004
      De dag begint met een grote uitbarsting om 02.59 MET met een röntgenflare van de klasse X2,5 die gepaard gaat met een coronale massa-uitbarsting. Of deze nog in staat is de aarde te bereiken is de vraag. Het actieve gebied 696 bevindt zich nu al vlak bij de westelijke rand van de zon. Het blijft bewolkt en het regent. Omstreeks dezelfde tijd wordt het magnetische effect van de zesde schokgolf, die gisteren om 19.24 MET bij de SOHO binnen kwam, zichtbaar op de aarde. Ton Evenhuis meldt dat het de hele dag al magnetisch onrustig is geweest en dat de Kp-index rond 15.40 MET is opgelopen tot de maximale waarde 9. Omstreeks 12.00 MET en tegen 15.00 MET kan Rob Stammes gedurende een kwartier poollichtreflecties waarnemen. Het gaat er vandaag nogal rommelig aan toe volgens hem. De naalden van de magnetometer in Kiruna bewegen heen en weer tussen -900 en +200 nanoTesla. Het interplanetaire magnetische veld richt zich nogmaals tegengesteld aan dat van de aarde, waardoor de zonnewind weer gemakkelijk de aardse atmosfeer kan binnendringen. Na 16.00 MET neemt de geomagnetische storm wat af. Op het einde van de dag staat de Kp-index op 4. De snelheid van de zonnewind is gedaald tot 550 km/s. Het poollicht is voorbij.
  • 11 november 2004
      Tijdens de directe waarneming van de zon ziet Wim Zanstra om 11.00 MET het actieve gebied 696, dat de afgelopen dagen verantwoordelijk is geweest voor ongekend veel magnetische onrust en poollicht, praktisch aan de westelijke rand van de zon verdwijnen. Van het explosieve gedrag is trouwens ook niets meer overgebleven. Veel hoop op een herhaling over 14 dagen, als het gebied weer aan de oostelijke rand tevoorschijn komt, is er niet. Inslagen van massa-uitbarstingen zijn er ook niet meer geweest en zijn niet meer te verwachten. Het bijzondere schouwspel is nu echt voorbij.


      De bovenste grafiek geeft een overzicht van de snelheid van de zonnewind bij de SOHO satelliet vanaf 8 november. Duidelijk zijn hierin de beide periodes van poollicht herkenbaar. De 2e grafiek geeft de protonendichtheid weer.


    Wim Zanstra