gov-civil-vilareal.ptZal de huidige zonnevlekkencyclus van de zon ruisen of knetteren?
>Kort geleden, een team van zonnewetenschappers aangekondigd dat ze voorspellen dat de huidige magnetische cyclus van de zon, die ongeveer een jaar geleden is begonnen, vrij mild zal zijn, net als de vorige. Ik schreef hierover destijds, omdat het gedrag van de zon ingrijpende gevolgen kan hebben voor de aarde, waaronder het beschadigen van satellieten, het in gevaar brengen van astronauten in de ruimte en het veroorzaken van wijdverbreide stroomstoringen op aarde. De gevolgen kunnen zeer, zeer ernstig zijn.
Maar houd de persen vast! Een ander team van zonneastronomen heeft zojuist hun eigen onderzoek gepubliceerd , en, gebaseerd op hun nogal ongebruikelijke hypothese van het gedrag van de zon , voorspellen dat de huidige cyclus erg sterk zou kunnen zijn, in feite een van de sterkste ooit gezien!
Wie heeft er gelijk? Nou, we zullen het snel genoeg weten.
Bij minimum zonne-energie (december 2019, links) is er geen enkele plek te zien, terwijl bij maximum (juli 2014, rechts) het gezicht van de zon bezaaid is met vlekken. Credit: NASA / SDO / Joy Ng
De zon doorloopt een cyclus waarin haar magnetische activiteit groeit en verzwakt over een periode van ongeveer 11 jaar (en in feite keert de polariteit elke cyclus om, waarbij de magnetische noord- en zuidpolen omdraaien, dus het is echt een 22-jarige cyclus). Zonnevlekken zijn een aspect van deze magnetische activiteit; naarmate de cyclus vordert en de activiteit toeneemt, zien we meer donkere zonnevlekken op het oppervlak van de zon. We zien ook meer stormactiviteit zoals krachtige explosieve uitbarstingen en enorme coronale massa-ejecties (CME's).
Het is niet goed begrepen waarom deze cyclus bestaat, of wat er diep in de zon gebeurt om deze te produceren, of waarom een cyclus soms langer of korter is. Meestal moeten we extrapoleren van wat we aan de oppervlakte zien. We weten ook niet waarom de kracht van de activiteit van cyclus tot cyclus verandert, maar soms zien we minder zonnevlekken, en soms veel meer.
Het aantal zonnevlekkencycli telt de afgelopen 1 december 2020. De laatste cyclus, 24 (met pijlen), was zwak maar kort, en wetenschappers voorspellen dat een korte lengte betekent dat cyclus 25 sterk zal zijn. Credit: SILSO / Observatorium van België
We zijn net uit cyclus 24 gekomen, die vrij zwak was als ze gaan, met minder zonnevlekken - het was maximaal ongeveer 120 gezien op hetzelfde moment. Het gezicht van de zon was toen lange tijd leeg totdat we in januari 2020 weer vlekken begonnen te zien, en een grote vorige week . Het is niet duidelijk wat er zal gebeuren als we de volgende piek in medio 2025 naderen.
Dat is waar het tweede team van astronomen binnenkomt; ze zijn het niet eens met de consensus dat activiteit zal zijn als de laatste cyclus. Ze baseren dit op eerdere waarnemingen van het complexe magnetische gedrag van de zon en hebben een vreemde hypothese opgesteld over wat er met de zon aan de hand is.
We weten al een tijdje dat wanneer een cyclus begint, zonnevlekken de neiging hebben zich te vormen op de middelste breedtegraad (ongeveer 55° van de evenaar van de zon) in beide halfronden van de zon, en na verloop van tijd zien we ze steeds dichter bij de evenaar. Dus als je vroeg in de cyclus kijkt, zie je vlekken rond de 55 ° breedtegraad, en een jaar later kunnen ze tot 50 ° zijn gedaald.
nummer 1616 betekenis
De band op het noordelijk halfrond heeft de omgekeerde magnetische polariteit van die in het zuiden. Uiteindelijk, wanneer ze elkaar nabij de evenaar ontmoeten, heffen ze elkaar op. De wetenschappers noemen dit de beëindigingsgebeurtenis , en als dat gebeurt, is de cyclus voorbij.
Maar hier wordt het ingewikkeld. Het duurt ongeveer 19 jaar voordat de banden van een cyclus de evenaar bereiken, en wanneer het ongeveer halverwege is, vormt zich een andere reeks banden op 55°. Ze kunnen dit zien als een toename van zonneactiviteit op die breedtegraad, flitsen van extreem ultraviolet licht die zich boven het oppervlak voordoen en die wijzen op de aanwezigheid van diepe donutvormige (ringkern)banden van magnetische velden diep onder het oppervlak.
Soms vertraagt de migratie van deze banden door de middelste breedtegraden. Het is niet duidelijk waarom. Maar de wetenschappers stellen dat deze vertraging ervoor zorgt dat de banden die op de evenaar samenkomen, gedurende langere perioden met elkaar kunnen communiceren. Dit heeft de neiging om het zonneminimum (wanneer de magnetische activiteit zwak is en er zijn weinig tot geen vlekken) langer te laten duren, maar ze merkten tijdens hun waarnemingen op dat dit ook betekent dat de volgende cyclus ook zwakker is en minder zonnevlekken produceert.
Omgekeerd, hoe sneller de banden over de middelste breedtegraden van de zon reizen, hoe sterker de volgende cyclus is.
Een zonnevlek van ongeveer dezelfde grootte als de aarde werd waargenomen door de Daniel K. Inouye Solar Telescope en onthulde details met een diameter van slechts 20 km. Het beeld is ongeveer 16.000 km breed. De kleuren worden weergegeven in oranje, rood en bruin, maar de daadwerkelijk gebruikte golflengte was 530 nanometer, in het groene deel van het spectrum. Credit: NSO / AURA / NSF
Normaal gesproken worden cycli gemeten van minimum naar minimum, maar dat is eigenlijk vrij moeilijk te meten. Deze beëindigingsgebeurtenissen zijn gemakkelijker te meten en bieden een meer concrete basis voor cycluslengten. En als het op deze manier wordt gedaan, beweren de wetenschappers, is de correlatie tussen de lengte van de cyclus en de activiteit van de volgende cyclus duidelijker en kan deze worden uitgebreid tot de eerste cycli die in de 18e eeuw werden waargenomen.
Kijkend naar de verschillende cycli, is de gemiddelde lengte 11 jaar, maar sommige duren langer, en wat ze vonden is dat de cyclus na die waren zwakker. En als een cyclus korter was, was de volgende cyclus sterker.
Het aantal zonnevlekken versus de lengte van de cyclus (links) laat zien dat de laatste cyclus, 24, zwak maar kort was en slechts 9,5 jaar duurde. Het aantal zonnevlekken per cyclus, uitgezet tegen de lengte van de vorige cyclus, vertoont een sterke trend en voorspelt dat de huidige cyclus (25) vrij sterk zal zijn. Credit: McIntosh et al.
Cyclus 24, de laatste cyclus, duurde volgens hun nieuwe methode slechts ongeveer 9,5 jaar. Dat is veel minder dan gemiddeld, een van de kortste cycli die we hebben gezien. Daarom voorspellen ze dat cyclus 25, waar we nu in zitten, behoorlijk sterk zal zijn. Ze voorspellen dat het ongeveer 233 plekken zou moeten hebben, hoewel alles in een bereik van 204 tot 254 binnen hun onzekerheid valt.
Maar zelfs aan de lage kant is dat bijna tweemaal wat het andere team voorspelt voor deze cyclus. We hebben dus een duidelijk onderscheid tussen de twee, en dat betekent dat we snel zullen zien wie gelijk heeft. Het komt zelden voor dat twee concurrerende hypothesen zo verschillend zijn, dus de race is begonnen!
Het aantal zonnevlekken - een proxy voor magnetische zonneactiviteit - sinds 1749, met een cyclus van ongeveer 11 jaar. Wetenschappers voorspellen dat onze huidige cyclus, 25, erg sterk kan zijn, een van de sterkste die ooit is gezien. Credit: McIntosh et al.
Als ze gelijk hebben, kunnen we de komende jaren veel activiteit van de zon verwachten. Dit is kritisch . Er zijn voor honderden miljarden dollars aan satellieten in een baan rond de aarde, en ze lopen risico door grote zonne-evenementen zoals uitbarstingen en CME's , die hun circuits kunnen beschadigen of vernietigen. Astronauten op het ruimtestation moeten schuilen in het diepste deel van het station wanneer de zon boos wordt, en in 1989 (tijdens cyclus 23) een grote CME veroorzaakte wijdverbreide stroomuitval in Canada , ook in Quebec.
Dit is een bedreiging die we serieus moeten nemen. Er staan levens op het spel en onze technologische manier van leven staat op het spel. Dat zijn belangrijke redenen waarom zonneastrofysica en ruimteweer zo intensief door wetenschappers worden bestudeerd. We moeten deze ster waar we naast leven beter begrijpen.
