De zon zou tegen het midden van de eeuw minder straling kunnen uitstralen, planeet Aarde een kans geven om iets langzamer op te warmen, maar de trend van door de mens veroorzaakte klimaatverandering niet te stoppen.

De afkoeling zou het resultaat zijn van wat wetenschappers een groot minimum noemen, een periodieke gebeurtenis waarbij het magnetisme van de zon afneemt, zonnevlekken vormen zich zelden, en minder ultraviolette straling bereikt het oppervlak van de planeet. Wetenschappers geloven dat de gebeurtenis met onregelmatige tussenpozen wordt veroorzaakt door willekeurige fluctuaties die verband houden met het magnetische veld van de zon.

Wetenschappers hebben reconstructies op basis van geologische en historische gegevens gebruikt om een ​​koude periode in Europa in het midden van de 17e eeuw toe te schrijven aan een dergelijke gebeurtenis, het "Maunder-minimum" genoemd. De temperaturen waren laag genoeg om de rivier de Theems regelmatig te bevriezen en de Baltische Zee zodanig te bevriezen dat een Zweeds leger Denemarken in 1658 te voet kon binnenvallen door over het zee-ijs te marcheren.

Een team van wetenschappers onder leiding van onderzoeksfysicus Dan Lubin van Scripps Institution of Oceanography aan de Universiteit van Californië in San Diego heeft voor het eerst een schatting gemaakt van hoeveel dimmer de zon zou moeten zijn wanneer het volgende minimum plaatsvindt.

Er is een bekende 11-jarige cyclus waarin de ultraviolette straling van de zon piekt en afneemt als gevolg van zonnevlekactiviteit. Tijdens een groot minimum, Lubin schat dat de ultraviolette straling nog eens zeven procent verder vermindert dan het laagste punt van die cyclus. De studie van zijn team, "Ultraviolette flux neemt af onder een groot minimum van IUE-waarneming op korte golflengte van zonne-analogen, " verschijnt in de publicatie Astrofysische journaalbrieven en werd gefinancierd door de staat Californië.

"Nu hebben we een benchmark van waaruit we betere simulaties van klimaatmodellen kunnen uitvoeren, " zei Lubin. "We kunnen daarom een ​​beter idee hebben van hoe veranderingen in UV-straling van de zon de klimaatverandering beïnvloeden."

Lubin en collega's David Tytler en Carl Melis van UC San Diego's Center for Astrophysics and Space Sciences kwamen tot hun schatting van de intensiteit van een groot minimum door bijna 20 jaar aan gegevens te bekijken die zijn verzameld door de International Ultraviolet Explorer-satellietmissie. Ze vergeleken straling van sterren die analoog zijn aan de zon en identificeerden die met minima.

De verminderde energie van de zon zet een reeks gebeurtenissen op aarde in gang die beginnen met het dunner worden van de stratosferische ozonlaag. Die verdunning verandert op zijn beurt de temperatuurstructuur van de stratosfeer, die dan de dynamiek van de lagere atmosfeer verandert, vooral wind- en weerpatronen. De koeling is niet uniform. Terwijl delen van Europa afkoelden tijdens het Maunder Minimum, andere gebieden zoals Alaska en Zuid-Groenland werden navenant opgewarmd.

Lubin en andere wetenschappers voorspellen een significante kans op een groots minimum in de nabije toekomst, omdat het patroon van de neerwaartse zonnevlekken in recente zonnecycli lijkt op de aanloop naar voorbije grote minimumgebeurtenissen.

Ondanks hoeveel het Maunder Minimum de aarde de laatste keer heeft beïnvloed, Lubin zei dat een aanstaande gebeurtenis de huidige trend van planetaire opwarming niet zou stoppen, maar wel enigszins zou kunnen vertragen. Het verkoelende effect van een groot minimum is slechts een fractie van het opwarmende effect dat wordt veroorzaakt door de toenemende concentratie koolstofdioxide in de atmosfeer. Na honderdduizenden jaren van CO2-niveaus die nooit meer dan 300 delen per miljoen in lucht waren, de concentratie van het broeikasgas is nu meer dan 400 delen per miljoen, een voortzetting van een stijging die begon met de industriële revolutie. Andere onderzoekers hebben computermodellen gebruikt om te schatten wat een gebeurtenis vergelijkbaar met een Maunder Minimum, als het zich in de komende decennia zou voordoen, zou kunnen betekenen voor ons huidige klimaat, die nu snel aan het opwarmen is.

Een dergelijke studie keek naar de klimaatgevolgen van een toekomstig Maunder Minimum-type grand solar minimum, uitgaande van een totale zonnestraling verminderd met 0,25 procent over een periode van 50 jaar van 2020 tot 2070. Uit de studie bleek dat na de aanvankelijke afname van de zonnestraling in 2020, wereldwijd gemiddelde temperatuur van de oppervlaktelucht afgekoeld tot enkele tienden van een graad Celsius. Tegen het einde van het gesimuleerde zonneminimum, echter, de opwarming in het model met het gesimuleerde Maunder Minimum had de referentiesimulatie bijna ingehaald. Dus, een belangrijke conclusie van de studie is dat "een toekomstig groot zonneminimum de opwarming van de aarde zou kunnen vertragen maar niet stoppen."