Wetenschappers vinden details over het plasma in de Zon

Wetenschappers uit Ierland en Frankrijk hebben vandaag een belangrijke nieuwe ontdekking aangekondigd over hoe materie zich gedraagt ​​in de extreme omstandigheden van de atmosfeer van de Zon.

De wetenschappers gebruikten grote radiotelescopen en ultraviolette camera’s op een NASA-ruimtevaartuig om de exotische maar slecht begrepen “vierde toestand van materie” beter te begrijpen. Deze fase staat bekend als plasma en zou de sleutel kunnen vormen voor de ontwikkeling van veilige, schone en efficiënte opwekkers van kernenergie op Aarde. De wetenschappers publiceerden hun bevindingen in het toonaangevende internationale tijdschrift Nature.

De meeste dingen uit ons dagelijks leven bestaat uit vaste stof, vloeistof of gas, maar het grootste deel van het Heelal bestaat uit plasma – een zeer onstabiele en elektrisch geladen vloeistof. Ook onze Zon bestaat deels uit dit plasma.

Ondanks dat het de meest voorkomende vorm van materie in het Heelal is, blijft plasma een mysterie, vooral omdat we het op Aarde niet hebben, waardoor het moeilijk is om te bestuderen. Speciale laboratoria op Aarde proberen de extreme omstandigheden van de ruimte na te bootsen om plasma te vormen, maar de omstandigheden in bijvoorbeeld de Zon zijn te extreem om volledig na te kunnen bootsen. We hebben het namelijk over temperaturen van meer dan een miljoen graden en over deeltjes die met bijna de lichtsnelheid bewegen. Deze deeltjes zenden radiogolven uit, dus dat zorgt ervoor dat onderzoekers met behulp van grote radiotelescopen precies kunnen volgen hoe plasma’s zich gedragen.

Door de gegevens van een radiotelescoop uit Frankrijk en de ultraviolette camera’s op het Solar Dynamics Oberservatory-ruimtevaartuig hebben de onderzoekers gezien dat de Zon vaak radiostraling uitzendt dat als een vuurtoren pulseert. Dit is niks nieuws, maar nu hebben de onderzoekers deze radiopulsen ook nog kunnen visualiseren, waardoor ze precies kunnen zien hoe plasma’s instabiel worden in de atmosfeer van de Zon. Door naar plasma’s op de Zon te kijken, kunnen onderzoekers deze resultaten vergelijken met hoe plasma’s zich op Aarde gedragen. Er is namelijk een grote studie waarbij men kernfusie-reactoren wil bouwen waarbij men het plasma met een magnetisch veld wil opsluiten. Deze reactoren zijn vele malen veiliger en efficiënter dan kernsplijtingsreactoren (de traditionele kerncentrales). Kernfusie is namelijk veel stabieler en veiliger, er is geen hoogradioactieve brandstof nodig en er is relatief weinig radioactief afval. Eigenlijk ontstaat er alleen ontaard helium als afvalstof.

Er is echter wel een probleem: als er hier op Aarde een kernfusieplasma wordt gemaakt, dan blijkt deze juist wel heel instabiel te zijn. Op een of andere manier stopt de kernfusiereactie spontaan. Het lijkt alsof er soort veiligheidsmechanisme zit. Dat betekent dat kernfusiereactoren op dit moment nog geen aflopende reacties kunnen maken waardoor deze kernfusie nog niet geschikt is voor energieopwekking.

Door deze nieuwe ontdekking kunnen de onderzoekers leren hoe plasma’s onstabiel worden op de Zon en hoe ze dat proces op Aarde beheersbaar kunnen maken.