Laut Wissenschaftlern des National Solar Observatory und des Air Force Research Laboratory könnte die Sonne für eine Ruhepause auf dem Weg sein.
Laut einer Ankündigung von Wissenschaftlern des National Solar Observatory (NSO) und des Air Force Research Laboratory (AFRL) vom 14. Juni könnte die Sonne eine Pause einlegen.
Während der aktuelle Sonnenfleckenzyklus, Zyklus 24, in Richtung maximaler, unabhängiger Untersuchungen des Sonneninneren und der sichtbaren Oberfläche ansteigt, deutet die Korona darauf hin, dass der nächste 11-jährige Sonnenfleckenzyklus, Zyklus 25, stark verkürzt wird oder möglicherweise nicht überhaupt passieren.
Die Sonne im sichtbaren Licht betrachtet, in der Minimalphase (2006) und der Maximalphase (2001). Bildnachweis: National Solar Observatory, Forschungslabor der Luftwaffe
Auf der Jahrestagung 2011 der Abteilung für Sonnenphysik der American Astronomical Society an der New Mexico State University in Las Cruces deuten die Forschungsergebnisse darauf hin, dass der bekannte Sonnenfleckenzyklus möglicherweise für eine Weile stillgelegt wird.
Die Sonnenaktivität, einschließlich der Sonnenfleckenzahlen, steigt und fällt ungefähr alle 11 Jahre. Dies entspricht der Hälfte des 22-jährigen Magnetintervalls der Sonne, da sich die Magnetpole der Sonne mit jedem Zyklus umkehren.
Mobile Strahlströme in der Sonne wandern mit fortschreitendem Sonnenzyklus von den Polen zum Äquator.Links (Sonnenminimum) befinden sich die roten Strahlströme in der Nähe der Pole. Rechts (Sonnenmaximum) sind sie in Äquatornähe gewandert. Die Strahlströme sind mit den Orten verbunden, an denen Sonnenflecken während des Sonnenzyklus auftauchen, und es wird angenommen, dass sie eine wichtige Rolle bei der Erzeugung des Magnetfelds der Sonne spielen. Bildnachweis: National Solar Observatory, Forschungslabor der Luftwaffe
Frank Hill, stellvertretender Direktor des Solar Synoptic Network der NSO, ist der Hauptautor eines der drei Papiere zu diesen Ergebnissen, die auf dem Treffen vorgestellt werden. Unter Verwendung von Daten der Global Oscillation Network Group (GONG) von sechs Beobachtungsstationen auf der ganzen Welt setzt das Team Oberflächenpulsationen, die durch durch die Sonne reflektierten Schall verursacht werden, in Modelle der internen Struktur um. Eine ihrer Entdeckungen ist eine Ost-West-Windströmung in der Sonne, die als Torsionsschwingung bezeichnet wird und in mittleren Breiten beginnt und in Richtung Äquator wandert. Der Breitengrad dieses Windstroms entspricht der neuen Punktformation in jedem Zyklus und hat den späten Beginn des aktuellen Zyklus 24 erfolgreich vorhergesagt. Hill erklärte:
Wir haben erwartet, dass der zonale Fluss für Zyklus 25 bereits beginnt, aber wir sehen keine Anzeichen dafür. Dies weist darauf hin, dass der Start von Zyklus 25 möglicherweise auf 2021 oder 2022 verzögert ist oder überhaupt nicht erfolgt.
In der zweiten Veröffentlichung sehen Matt Penn und William Livingston eine langfristige Abschwächung der Stärke von Sonnenflecken. Sie sagen voraus, dass bis zum Zyklus 25 auf der Sonne ausbrechende Magnetfelder so schwach sein werden, dass sich nur wenige Sonnenflecken bilden werden. Flecken entstehen, wenn starke Magnetflussröhren aus dem Innenraum austreten und gekühltes Gas nicht zurück in den Innenraum zirkulieren kann. Für typische Sonnenflecken hat dieser Magnetismus eine Stärke von 2.500 bis 3.500 Gauß (das Erdmagnetfeld beträgt weniger als 1 Gauß an der Oberfläche). Das Feld muss mindestens 1.500 Gauss erreichen, um einen dunklen Fleck zu bilden.
Unter Verwendung von mehr als 13 Jahren Sonnenfleckendaten, die am McMath-Pierce-Teleskop am Kitt Peak in Arizona gesammelt wurden, stellten Penn und Livingston fest, dass die durchschnittliche Feldstärke im 23. Zyklus und jetzt im 24. Zyklus um etwa 50 Gauß pro Jahr abnahm Die Temperaturen sind genau wie erwartet für solche Änderungen des Magnetfelds angestiegen. Wenn sich der Trend fortsetzt, sinkt die Feldstärke unter die Schwelle von 1.500 Gauss und Flecken verschwinden größtenteils, da das Magnetfeld nicht mehr stark genug ist, um Konvektionskräfte auf der Sonnenoberfläche zu überwinden.
In der dritten Studie beobachtete Richard Altrock, Manager des Koronenforschungsprogramms der Luftwaffe am NSO-Standort Sunspot in New Mexico, eine Verlangsamung des „Ansturms zu den Polen“, dem raschen Vormarsch magnetischer Aktivität, der in der schwachen Sonnenkorona zu beobachten ist . Altrock verwendete vier Jahrzehnte lang Beobachtungen mit dem 40-cm-Koronagraphenteleskop von NSO bei Sunspot.
In einem wohlbekannten Muster tritt eine neue Sonnenaktivität zu Beginn eines Zyklus zunächst bei etwa 70 Grad Breite auf, dann in Richtung Äquator, wenn der Zyklus altert. Gleichzeitig drücken die neuen Magnetfelder die Überreste des alten Zyklus bis zu 85 Grad in die entgegengesetzte Richtung. Altrock sagte:
In den Zyklen 21 bis 23 trat ein Sonnenmaximum auf, als dieser Ansturm bei einem durchschnittlichen Breitengrad von 76 Grad auftrat. Zyklus 24 hat spät und langsam begonnen und ist möglicherweise nicht stark genug, um einen Ansturm auf die Pole auszulösen, was darauf hinweist, dass wir 2013, wenn überhaupt, ein sehr schwaches Sonnenmaximum sehen werden. Wenn der Ansturm auf die Pole nicht abgeschlossen ist, entsteht für die Theoretiker ein gewaltiges Dilemma, da das Magnetfeld von Zyklus 23 nicht vollständig aus den Polarregionen verschwindet (der Ansturm auf die Pole schafft dieses Kunststück). Niemand weiß, was die Sonne in diesem Fall tun wird.
Zu den Ergebnissen der drei Studien sagte Frank Hill von NSO:
Wenn wir Recht haben, könnte dies das letzte Sonnenmaximum sein, das wir für ein paar Jahrzehnte sehen werden. Das würde alles von der Weltraumforschung bis zum Erdklima beeinflussen.