Categoriearchief: onderzoek

REUSACHTIGE STER VERLOOR ATMOSFEER EN KROMP INEEN

In het sterrenbeeld Cassiopeia staat een onopvallend sterretje dat echter een van de allergrootste sterren  is die we kennen. Deze ster met catalogus naam HR 8752 straalt 250.000 maal zo veel licht uit als de zon en was dertig jaar geleden 750 maal zo groot als de zon. Als hij op de plaats van de zon zou staan dan zou de aarde daar bijna midden in zitten. De ster hoort, met nog een half dozijn anderen, tot de categorie van de hyperreuzen, een in Nederland bedachte naam die nu alom gebruikt wordt.

HR 8752 is in de afgelopen 30 jaar onderzocht door een groep samenwerkende sterrenkundigen uit diverse Europese landen. Hij heeft in die jaren een zeer onverwachte ontwikkeling doorgemaakt.

Al eerder hadden Utrechtse sterrenkundigen vastgesteld dat alle hyperreuzen oppervlaktetemperaturen hebben in de buurt van 5000°. Het zijn sterren die naar hun einde lopen en daarbij zou de temperatuur geleidelijk moeten oplopen, tot de eindexplosie, een bekende levensloop voor zware sterren.  Maar wonderlijk genoeg zijn er geen hyperreuzen gevonden met oppervlaktetemperaturen tussen 5000° en 11.000°. Deze komen in het heelal niet voor . De Utrechtse onderzoekers noemden dit temperatuurgebied  de Gele Leegte (Yellow Void).

Terwijl een Hongaarse sterrenkundige uit vroegere metingen had vastgesteld dat de ster in elk geval sinds 1920 steeds dezelfde temperatuur van ca. 5000° had gehad,  werd omstreeks 1980 in Utrecht het plan opgevat om hem toch geregeld waar te nemen om na te gaan hoe deze hyperreus zich gedraagt aan de grens van de Gele Leegte.  Spectrale opnamen werden verkregen op La Palma en vooral ook in Estland, waar deze ster het hele jaar door gezien kan worden. Gelijktijdig werd door onderzoekers in Brussel en Genève in theoretisch onderzoek gevonden dat de Gele Leegte een gebied is waar hyperreuzen hun atmosferen niet kunnen vasthouden: de atmosferen van deze extreem heldere sterren zijn bij die temperaturen  instabiel. Later onderzoek verfijnde deze conclusie. Het instabiliteitsgebied bestaat uit twee gedeelten. In een nauw temperatuurgebied rond 8000° is de atmosfeer even stabiel. .

In de loop van de 30 jaren sinds 1980 zijn vele spectra verkregen. Ze werden in Utrecht geanalyseerd. Tot ieders grote verrassing werd gevonden dat de ster na omstreeks 1985 plotseling van temperatuur veranderde en in de 25 jaren daarna steeg deze razendsnel tot ongeveer 8000°. Het feit dat dit zo snel gebeurt verklaart de Gele Leegte. Andere, iets minder zware sterren hebben honderdduizenden jaren nodig om dit  temperatuurgebied te doorlopen.

De ster heeft in deze dertig jaren enorm veel atmosfeergas verloren. Zo is hij in deze korte tijd veel kleiner geworden, Nu is hij nog “slechts ” 400 maal zo groot als de zon.

We verwachten dat de ster binnen niet te lange tijd het andere deel van het instabiliteitsgebied zal doorkruisen. Wanneer hij warmer zal zijn geworden dan 11.000° is de atmosfeer weer stabiel maar dan gaat de ster wel naar zijn definitieve ondergang. Hij zal uiteindelijk exploderen als een supernova. Daarbij zal hij gedurende enkele weken miljarden malen helderder zijn dan de zon en in die korte tijd zal hij veruit de helderste ster zijn aan de noordelijke sterrenhemel.

H. Nieuwenhuijzen en C. de Jager,Utrecht. I. Kolka, Estland. G. Israelian, La Palma. A. Lobel, Brussel. E. Zsoldos, Boedapest. A. Maeder en G. Meynet, Genéve. The hypergiant HR8752 evolving through the Yellow Evolutionary Void. Astronomy  and Astrophysics, vol. 546, A105, 2012

Dit artikel kan geconsulteerd worden op deze website door te gaan naar de pagina hypergiant publications en daar naar 2012-hr8752-void-crossing.

Nieuwe verwachtingen voor de komende zonsactiviteit

Er is zojuist een nieuwe publicatie verschenen van Silvia Duhau (Argentinië) en mij, waarin we de verwachtingen voor de komende activiteit van de zon specificeren. Voor de nieuwe zonnecyclus die sinds ca. 2010  gaande is, berekenen we dat het maximum in het midden van 2013 zal optreden. We bevestigen onze eerdere verwachtingen dat dit maximum laag zal zijn. Specifiek verwachten we een maximaal lopend gemiddeld zonnevlekken getal van 62 met een onzekerheid van 12. De waarschijnlijkheidsverdeling van de onzekerheden is scheef; de hoge getallen zijn waarschijnlijker dan de lagere.

We konden ook vaststellen dat het zo extreme Grote Maximum van de vorige eeuw in 2008 zijn einde gevonden heeft. Een nieuwe grote episode, zoals we dat noemen, is begonnen. Verscheidene onderzoekers, ook wij, hebben in eerdere jaren de verwachting uitgesproken dat deze episode te vergelijken zou zijn met het Grote Minimum (het Maunder Minimum) van de 17e eeuw. Daarom waren we verrast te vinden dat dit niet het geval zal zijn. Deze komende grote episode zal eerder te vergelijken zijn met de periode van vrij regelmatige fluctuaties die optrad tussen 1740 en 1924. Zelfs hebben we de voor ons zeer verrassende conclusie moeten trekken dat in de komende duizend jaren geen Grote Minima zullen voorkomen.

Onze publicatie is na te lezen op deze website op de pagina  ‘Sun_Earth_publications’, en daar te gaan naar ‘2012-sudden-transitions- JSWSC-2-A02’.

 

Invloed zon op klimaat

Mijn artikel `Solar forcing of climate´ is een samenvattend overzicht van de voordrachten en discussies gehouden tijdens een werkweek georganiseerd door het ´International Space Science Institute´ in Bern. Er waren 5 dagsessies, waarvan een gewijd was aan de invloed van de zon op het klimaat. Het artikel is al enige tijd te lezen op de pagina ´Sun Earth Publications´ van deze website. De verwijzing naar de plaats van publicatie is echter pas sinds enkele dagen bekend. Het artikel verscheen in Surveys in Geophysics, vol. 33, blz. 445 tot 451, 2012

Invloed zon op klimaat

Aan de lijst  publicaties in de pagina ‘Sun-Earth publications’  van deze website is een zojuist verschenen artikel toegevoegd. ‘Solar Forcing’. De referentie is

C. de Jager, 2012, ‘Solar Forcing of Climate’, Surveys in Geophysics, DOI 10.1007/s10712-012-9193z (meer details over de referentie van dit on-line gepubliceerde artikel zijn pas later bekend)

In een Workshop over klimaatverandering, georganiseerd door het International Space Science Institute in Bern, in januari 2011, was mij gevraagd een overzicht te geven van de bijdragen over de invloed van de zon op het klimaat.

INVLOED VAN PLANETEN OP ZONNEACTIVITEIT ?

Een vraag die vaak opkomt is of planeten invloed kunnen hebben op de zonneactiviteit. Bepaalde regelmatigheden in de beweging van planeten lijken zich namelijk te weerspiegelen in periodiciteiten van de zonneactiviteit. Voortbouwend op eerder onderzoek van De Jager en Versteegh (2005) is deze vraag opnieuw en in meer detail onderzocht door Callebaut, De Jager en Duhau (Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics, vol. 80, p. 73-78, 2012). Ze vergeleken de krachten die door planeten worden uitgeoefend op de tachoklijn (het gebied binnen in de zon waar de activiteit wordt opgewekt) met de andere krachten die daar de activiteit bepalen en sturen, zoals convectie, magnetische opstijging, de Corioliskrachten en ook onderzochten ze of die krachten, zelfs als ze klein zijn, op de lange duur misschien toch wel invloed zouden kunnen hebben. Het blijkt dat de planetaire krachten bij lange na niet vergelijkbaar zijn met de inwendige krachten, hoewel er toch nog een klein slagje om de arm blijft: indirecte invloeden, welke dat ook zouden kunnen zijn, mogen nog niet helemaal uitgesloten worden. We mogen vrij veilig stellen dat planeten de zonneactiviteit niet beïnvloeden.

Het artikel is te lezen op deze website, ga naar ‘sun-earch publications‘ en naar de onlangs daarin opgenomen publicatie (2012) .