science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Zonnecyclus 25 is begonnen

Tijdens het zonneminimum (links) zoals hier in december 2019 is er geen enkele zonnevlek zichtbaar op het oppervlak van de zon. In het verleden zonnemaximum (rechts) in juli 2014, meerdere zonnevlekken te zien waren. Krediet:NASA/SDO/Joy Ng

In de afgelopen anderhalf jaar is de zon is nogal dof geweest:nauwelijks een zonnevlek bedekte het oppervlak, nauwelijks een zonnevlam slingerde straling en deeltjes de ruimte in. Zoals observatiegegevens nu laten zien, de laatste negen maanden trekt de zonneactiviteit langzaam weer aan. Al in december 2019, onze ster heeft zijn activiteitsminimum overschreden, een gebeurtenis die ongeveer om de elf jaar plaatsvindt. Dit bevestigt de voorspellingen van het Solar Cycle 25 Prediction Panel, een internationaal panel van experts georganiseerd door NASA en NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration), in maart vorig jaar. het paneel, met als leden Robert Cameron van het Max Planck Institute for Solar System Research (MPS) in Duitsland, verwacht dat de zon in de nu beginnende zonnecyclus 25 net zo tam zal zijn als in de afgelopen elf jaar.

Al meer dan 30 jaar, NASA en NOAA nodigen regelmatig internationale experts uit om de zonneactiviteit van de komende jaren te voorspellen. Dit is geen gemakkelijke taak, aangezien het gedrag van onze ster wordt gekenmerkt door een eigenaardig samenspel van betrouwbaarheid en grilligheid. Fasen van hoge en lage zonneactiviteit wisselen elkaar af in een verbazingwekkend regelmatig ritme:er liggen ongeveer elf jaar tussen twee activiteitsminima. Tegelijkertijd, sommige eigenschappen van zonnecycli, zoals hun sterkte en exacte duur, kunnen variëren en lijken niet te voldoen aan een langetermijnregel.

De meest recente voorspelling van de zonnecyclus van maart 2019 heeft nu de eerste test doorstaan ​​en voorzag correct de start van de volgende cyclus, de 25e sinds het begin van betrouwbare zonnewaarnemingen, zoals NASA en NOAA vandaag aankondigen. Het Solar Cycle 25 Prediction Panel had dit tijdstip tussen november 2019 en oktober 2020 gelokaliseerd. Metingen van onderzoekssatellieten van de afgelopen maanden laten nu zien dat de zonneactiviteit inderdaad weer toeneemt sinds december 2019.

Het vooraf bepalen van het gedrag van onze ster is niet alleen van wetenschappelijk belang. "In fasen van hoge activiteit, gewelddadige uitbarstingen van deeltjes en straling van de zon kunnen ook gevolgen hebben voor de aarde, " zegt Robert Cameron van MPS, die hebben bijgedragen aan de voorspellingen. In het slechtste geval, dit kan schade aan technische systemen zoals satellieten veroorzaken of astronauten in gevaar brengen.

Zoals te zien is op deze UV-beelden, de atmosfeer van de zon toont zijn monotone kant tijdens het zonneminimum (links, december 2019) en een veel hoger activiteitsniveau tijdens het zonnemaximum (rechts, april 2014). Krediet:NASA/SDO/Joy Ng

De nieuwe zonnecyclus zou in dit opzicht weinig reden tot zorg moeten geven. Het voorspellingspaneel voorspelt dat het vergelijkbaar is met zijn nogal zwakke voorganger. De kracht van zonnecycli vertoont sinds de jaren tachtig een duidelijke neerwaartse trend. "Zoals het lijkt, de huidige periode van lage zonneactiviteit, vergeleken met de sterke cycli van de afgelopen 50 jaar, zal de komende elf jaar voortduren, " zegt Cameron. De volgende, vrij zwak zonnemaximum zou moeten plaatsvinden tussen november 2024 en maart 2026.

Hoewel de voorspellingen van eerdere zonnecycli in sommige gevallen merkbaar van de baan waren, Robert Cameron is ervan overtuigd dat het gedrag van de zon van tevoren kan worden bepaald, maar slechts een paar jaar van tevoren. Nieuwe bevindingen in zonneonderzoek hebben dit mogelijk gemaakt, hij gelooft.

Resultaten van het voorspellingspaneel voor zonnecyclus 25. Krediet:NASA/NOAA

Belangrijke aanwijzingen worden verschaft door lokale magnetische structuren die jaren eerder op het zichtbare oppervlak van de zon verschenen. Deze zogenaamde bipolaire gebieden bestaan ​​uit dicht naast elkaar gelegen gebieden met tegengestelde magnetische polariteit en gaan vaak gepaard met zonnevlekken. Als op een soort zonnetransportband, in de loop van een aantal jaren dragen enorme meridionale plasmastromen deze lokale magnetische velden van nabij de evenaar naar de zonnepolen - en bouwen zo het wereldwijde magnetische zonneveld op dat de volgende zonnecyclus zal vormen. Bij de polen, het plasma daalt af naar het binnenste van de zon waar het teruggaat naar de evenaar. "Elke revolutie duurt ongeveer elf jaar en is de fysieke basis van de zonnecyclus, ' zegt Cameron.

Voor voorspellingen van zonneactiviteit, het is cruciaal, aan de ene kant, om nauwkeurig en continu het aantal en de verdeling van bipolaire gebieden te observeren die zich jaren eerder op het oppervlak van de zon vormen. Satellieten zoals NASA's Solar Dynamics Observatory leveren al enkele jaren de nodige gegevens. Anderzijds, helioseismologie, een nog jonge subdiscipline van zonneonderzoek, maakt het mogelijk om processen in het binnenste van de zon te visualiseren en zo de exacte snelheid te bepalen van de plasmastromen die de zonnetransportband vormen. "Met deze methoden we kunnen enkele jaren van tevoren anticiperen hoe de zon zich zal gedragen in de volgende zonnecyclus, " zegt Cameron. Voorspellingen, echter, die verder gaan dan één zonnecyclus zijn in principe niet mogelijk.