(NASA/SOHO) Der Sonne steht möglicherweise eine sehr arbeitsreiche Zeit bevor. Neuen Vorhersagen zufolge könnte das nächste Maximum in seinen Aktivitätszyklen eines der stärksten sein, die wir je gesehen haben.
Dies steht in direktem Widerspruch zur offiziellen Sonnenwettervorhersage der NASA und der NOAA, aber wenn es sich bestätigt, könnte es eine Theorie über Sonnenaktivitätszyklen bestätigen, an der Wissenschaftler seit Jahren arbeiten.
„Wissenschaftlern fällt es schwer, sowohl die Länge als auch die Stärke von Sonnenfleckenzyklen vorherzusagen, da uns ein grundlegendes Verständnis des Mechanismus fehlt, der den Zyklus antreibt.“ sagte der Sonnenphysiker Scott McIntosh des US-amerikanischen National Center for Atmospheric Research.
„Wenn sich unsere Vorhersage als richtig erweist, werden wir Beweise dafür haben, dass unser Rahmen zum Verständnis der inneren magnetischen Maschine der Sonne auf dem richtigen Weg ist.“
Die Aktivitätsniveaus der Sonne sind tatsächlich sehr unterschiedlich und ihre Aktivitätszyklen hängen mit ihrem Magnetfeld zusammen.
Alle 11 Jahre tauschen die Pole der Sonne ihre Plätze; Der Süden wird zum Norden und der Norden zum Süden. Es ist nicht klar, was diese Zyklen antreibt, aber wir wissen, dass die Pole während des Sonnenmaximums wechseln, wenn das Magnetfeld ansteigt ist an den Polen am schwächsten . Sobald die Pole gewechselt haben, wird das Magnetfeld schwächer und die Sonnenaktivität nimmt ab, bevor sie vor dem nächsten Polwechsel wieder ansteigt.
Da das Magnetfeld der Sonne ihre Aktivität steuert – Sonnenflecken (vorübergehende Regionen mit starken Magnetfeldern), Sonneneruptionen und koronale Massenauswürfe (erzeugt durch das Zusammenbrechen und erneute Verbinden von Magnetfeldlinien) – wird ein schwaches Magnetfeld über der Sonnenoberfläche als „Sonnenflecken“ bezeichnet Sonnenminimum.
Im Allgemeinen verfolgen wir solare Minima, indem wir die Sonnenaktivität sorgfältig im Auge behalten und nach deren Auftreten ermitteln. Nach dieser Metrik das jüngste Sonnenminimum fand im Dezember 2019 statt . Wir sind jetzt in der 25. Sonnenzyklus seit Beginn der Aufzeichnungen auf ein Sonnenmaximum zusteuerte.
Nach Angaben der NASA und der NOAA wird dies voraussichtlich ein ruhiges Maximum mit einem Sonnenflecken-Höhepunkt von etwa 115 Sonnenflecken im Juli 2025 sein. Dies ähnelt ziemlich dem Sonnenzyklus 24, der einen Sonnenflecken-Höchstwert von 114 hatte.
Aber McIntosh und seine Kollegen glauben anders. Im Jahr 2014 haben er und seine Kollegen hat einen Aufsatz veröffentlicht beschreiben ihre Beobachtungen der Sonne in einem 22-Jahres-Zyklus.
Dies galt lange als vollständiger Sonnenzyklus, bei dem die Pole in ihre Ausgangspositionen zurückkehren, doch McIntosh bemerkte etwas Interessantes. Im Laufe von etwa 20 Jahren scheinen sich Flackern extrem ultravioletten Lichts, sogenannte koronale helle Punkte, von den Polen in Richtung Äquator zu bewegen und sich in der Mitte zu treffen.
Die Bewegung dieser hellen Punkte über die mittleren Breiten scheint mit der Sonnenfleckenaktivität zusammenzufallen.
(Scott McIntosh/NCAR)
McIntosh glaubt, dass diese hellen Punkte mit Bändern von Magnetfeldern verbunden sind, die sich um die Sonne winden und sich etwa alle 11 Jahre von den Polen zum Äquator ausbreiten.
Da sie eine entgegengesetzte Polarität haben, heben sie sich gegenseitig auf, wenn sie sich in der Mitte treffen – was die Forscher einen „Terminator“ nennen. Diese Terminatorereignisse markieren das Ende eines solaren magnetischen Zyklus und den Beginn des nächsten.
Allerdings dauern sie nicht immer genau gleich lange. Manchmal werden diese Bänder langsamer, wenn sie mittlere Breiten erreichen, was bedeutet, dass die Zeitspanne zwischen Terminatorereignissen variiert. Und das Team stellte fest, dass es einen Zusammenhang zwischen der Zeitspanne zwischen Terminatoren und der Intensität des folgenden Sonnenmaximums gibt.
„Wenn wir auf die 270 Jahre lange Beobachtungsaufzeichnung von Terminatorereignissen zurückblicken, stellen wir fest, dass der nächste Zyklus umso schwächer ausfällt, je länger die Zeit zwischen den Terminatoren ist.“ sagte der Astronom Bob Leamon der University of Maryland Baltimore County.
„Und umgekehrt gilt: Je kürzer die Zeit zwischen den Terminatoren, desto stärker ist der nächste Sonnenzyklus.“
Der längste aufgezeichnete Zyklus, gemessen an der Zeit zwischen den Terminatoren, ist der Sonnenzyklus 4, der über 15 Jahre dauerte. Es folgte das Berühmte Dalton-Minimum – ein Höhepunkt von nur 82 Sonnenflecken im Sonnenzyklus 5, der fast 14 Jahre dauerte, und 81 Sonnenflecken im Sonnenzyklus 6.
Aber auf kürzere Sonnenzyklen – solche, die weniger als 11 Jahre dauern – folgen Maxima mit Spitzen deutlich über 200 Sonnenflecken.
Der Sonnenzyklus 23 war laut der Metrik von McIntoshs Team ziemlich lang. Es dauerte fast 13 Jahre. Und der Sonnenzyklus 24 verlief viel ruhiger als die Zyklen davor. Aber es war auch sehr kurz und lag unter der 10-Jahres-Marke. Wenn die Analysen des Teams stimmen, dürften wir bis Mitte der 2020er Jahre mit vielen Sonnenflecken rechnen.
Es gibt nur einen Weg, das herauszufinden: Wir müssen abwarten. Aber McIntosh und sein Team sind von ihrer Interpretation der Sonnenaktivität überzeugt. Und wenn sie Recht haben, wird uns das ein ganz neues Instrumentarium an die Hand geben, um zu verstehen, wie die Sonne funktioniert.
„Sobald man die Terminatoren in den historischen Aufzeichnungen identifiziert, wird das Muster offensichtlich.“ sagte McIntosh .
„Ein schwacher Sonnenfleckenzyklus 25, wie die Community vorhersagt, wäre eine völlige Abweichung von allem, was uns die Daten bisher gezeigt haben.“
Die Forschung wurde veröffentlicht in Sonnenphysik .