Im Februar 2018 hatte die Sonne fast zwei Wochen lang keinen Fleck. (Solar Dynamics Observatory, NASA) Auf lange Sicht ist unsere Sonne eher vorhersehbar. Ungefähr alle 11 Jahre durchläuft es einen Zyklus hoher und niedriger Aktivität, wobei erstere durch einen Anstieg von Sonnenflecken, Fackeln und koronalen Massenauswürfen gekennzeichnet ist.
Von Zyklus zu Zyklus kann es schwierig sein, vorherzusagen, wie viel Aktivität unsere Sonne durchmachen wird; Es gibt jedoch immer einen Anstieg bis zum Maximum der Sonnenfleckenaktivität und einen Rückgang wieder bis zum Minimum.
Na ja, fast immer. Im 17. Jahrhundert erlebte die Sonne eine Zeit, in der fast überhaupt keine Sonnenflecken auftraten. Von 1645 bis 1715 umfasste dieser Zeitraum mehrere Sonnenzyklen und ist als Maunder-Minimum bekannt.
Diese seltsame Unregelmäßigkeit hat Wissenschaftler lange verwirrt; Jetzt könnte ein anderer Stern in der Nähe endlich die Antwort haben. Es scheint sich in einer ähnlichen Ruhephase befunden zu haben – und wenn wir beobachten, was es tut, könnten wir herausfinden, was zum Teufel unsere eigene Sonne vorhatte.
„Wir wissen nicht wirklich, was das Maunder-Minimum verursacht hat, und wir haben nach anderen sonnenähnlichen Sternen Ausschau gehalten, um zu sehen, ob sie uns Aufschluss darüber geben können.“ sagt die Physikerin Anna Baum , früher an der Pennsylvania State University, jetzt an der Lehigh University.
„Wir haben einen Stern identifiziert, von dem wir glauben, dass er einen Zustand erreicht hat, der dem Maunder-Minimum ähnelt.“ „Es wird wirklich spannend sein, diesen Stern während und hoffentlich auch während seines Austritts aus diesem Minimum weiter zu beobachten, was äußerst aufschlussreich über die Aktivität der Sonne vor 300 Jahren sein könnte.“
Der Sonnenzyklus basiert auf dem Magnetfeld der Sonne, das durch die Wirkung von a erzeugt wird Dynamo Prozess im Sterneninneren. Alle 11 Jahre während des Sonnenmaximums dreht sich das Sonnenmagnetfeld um, wobei die magnetischen Nord- und Südpole ihre Plätze tauschen. Astronomen haben Sonnenflecken beobachtet ab ca. 1610 , unter anderem von Galileo Galilei, und der erste Sonnenzyklus Die Aufzeichnungen begannen im Jahr 1755 .
Der Sonnenminimum – gekennzeichnet durch ein minimales Maß an Sonnenflecken- und Flare-Aktivität – tritt auf, wenn das Magnetfeld der Sonne am schwächsten ist.
Dies liegt daran, dass das Magnetfeld der Sonne ihre Aktivität steuert: Sonnenflecken sind vorübergehende Bereiche starker Magnetfelder, während koronale Massenauswürfe und Sonneneruptionen durch die Freisetzung von Energie entstehen, wenn Magnetfeldlinien sich verwickeln, brechen und wieder verbinden. Wenn sich also das Magnetfeld verstärkt, liegt es nahe, dass die Sonnenaktivität zunimmt.
Es wurden auch andere Sterne beobachtet, die punktuelle Aktivität zeigten, obwohl unsere Aufzeichnungen über diese Sterne nicht annähernd so weit zurückreichen. Baum und ihre Kollegen sammelten Daten aus mehreren Quellen über die Sternfleckaktivität von 59 Sternen über mehrere Jahrzehnte hinweg.
Davon zeigten 29 Sterne deutliche Sternfleckenzyklen, ähnlich denen, die wir in der Sonne gesehen haben. Von den übrigen zeigten einige überhaupt keine Sternfleckaktivität, was darauf hindeutet, dass sie möglicherweise zu langsam für Dynamoprozesse rotieren, und für einige lagen einfach nicht genügend Daten vor, um eine Entscheidung zu treffen.
Und einer dieser 29 Sterne ragte heraus: HD 166620 , 36 Lichtjahre entfernt. Dieser Stern hat etwa 80 Prozent der Größe und Masse der Sonne und ist etwa 6 Milliarden Jahre alt (im Vergleich zu den 4,6 Milliarden Jahren der Sonne). Es scheint auch einen Aktivitätszyklus von etwa 17 Jahren zu haben, zeigt jedoch seit etwa 2003 keinerlei Anzeichen von Sonnenflecken.
„Als wir diese Daten zum ersten Mal sahen, dachten wir, es müsse ein Fehler gewesen sein, dass wir Daten von zwei verschiedenen Sternen zusammengetragen hätten oder dass sich im Katalog ein Tippfehler befunden habe oder dass der Stern falsch identifiziert worden sei.“ sagte der Astrophysiker Jacob Luhn , ehemals Penn State, jetzt an der University of California, Irvine.
„Aber wir haben alles doppelt und dreifach überprüft. Die Beobachtungszeitpunkte stimmten mit den Koordinaten überein, die wir für den Stern erwartet hatten. Und es gibt nicht so viele helle Sterne am Himmel, die Mount Wilson beobachtet hat. „Egal wie oft wir nachgeschaut haben, wir kommen immer zu dem Schluss, dass dieser Star einfach mit dem Radfahren aufgehört hat.“
Dies bedeutet, dass es auch ein Maunder-Minimum geben könnte. Beunruhigenderweise fiel der Beginn dieser Phase geringer Aktivität in eine Zeitspanne zwischen den Beobachtungen des Sterns; Aber die weitere Beobachtung des Sterns während seiner Zeit geringer Aktivität könnte helfen, Licht auf die seltsame Aktivität unserer eigenen Sonne zu werfen.
„Es gibt eine große Debatte darüber, was das Maunder-Minimum war“, Sagte Baum .
„Hat sich das Magnetfeld der Sonne grundsätzlich ausgeschaltet?“ Hat es seinen Dynamo verloren? Oder radelte es immer noch, aber auf einem sehr niedrigen Niveau, das nicht viele Sonnenflecken hervorbrachte? „Wir können nicht in die Vergangenheit zurückgehen, um zu messen, wie es war, aber wenn wir die magnetische Struktur und die magnetische Feldstärke dieses Sterns charakterisieren können, könnten wir vielleicht einige Antworten bekommen.“
Dies wiederum könnte uns helfen, das Sonnenwetter besser in den Griff zu bekommen, was wichtige Auswirkungen auf die Erde und den Rest des Sonnensystems hat. Und es könnte uns helfen, besser zu verstehen, wie Sterne funktionieren: was sie antreibt und was in ihren geheimnisvollen Herzen vorgeht.
Die Forschung wurde veröffentlicht in Das Astronomische Journal .