De activiteit van de zon beïnvloedt de omgevingsomstandigheden in de ruimte en heeft een nadelige invloed op satellieten en ruimtetechnologieën zoals telecommunicatie- en navigatienetwerken. De zon is ook de primaire natuurlijke energiebron voor het klimaat op aarde. Het activiteitsniveau van de zon verandert, maar het was een uitdaging om deze veranderingen te voorspellen. Nu heeft een team van twee wetenschappers van het Center of Excellence in Space Sciences India van IISER Kolkata een voorspelling gedaan voor de aanstaande zonnevlekkencyclus die de verwachte omstandigheden in de ruimte in het komende decennium onthult. Hun onderzoekswerk verschijnt vandaag in het tijdschrift Natuurcommunicatie .

Net als het weer op aarde, er is weer in de ruimte. De zon straalt licht uit in verschillende kleuren, waaronder enkele die we niet kunnen waarnemen, zoals UV-stralen en röntgenstralen. Een constante stroom geladen deeltjes bestaande uit elektronen en protonen stroomt ook uit de zon die het zonnestelsel doordringt. Soms laat de zon enorme magnetische stormen los die met verbazingwekkende snelheden naar de aarde razen. Deze ruimtestormen kunnen satellieten verlammen, elektrische elektriciteitsnetten uit te schakelen en tot grootschalige telecommunicatiestoringen te leiden. Het is al enige tijd bekend dat de cyclus van zonnevlekken al deze aspecten van zonneactiviteit controleert en de invloed ervan op onze ruimteomgeving en klimaat bepaalt. Astrofysici proberen al tientallen jaren intelligente methoden te bedenken om het toekomstige optreden van zonnevlekken te voorspellen.

Zonnevlekken zijn ongeveer tien keer zo groot als de aarde en hebben magnetische velden die tienduizend keer sterker zijn. Deze vlekken zijn sinds de tijd van Galileo door telescopen waargenomen en deze waarnemingen laten zien dat er een cyclus van zonnevlekken is, waarbij sommige cycli sterker of zwakker zijn dan gemiddeld. De huidige zonnevlekkencyclus, ook wel zonnecyclus 24 genoemd, is net ten einde en is een van de zwakste cycli in een eeuw geweest. In feite, de afgelopen decennia, opeenvolgende zonnevlekkencycli zijn aanzienlijk in kracht afgenomen en sommige eerdere studies op basis van simplistische statistische benaderingen hebben beweerd dat een significante verzwakking van de activiteit van de zon op handen is, wat resulteert in een verlies van zonnevlekkencycli. De laatste dergelijke aflevering, bekend als het Maunder-minimum vond plaats tussen 1645-1715 en viel samen met de kleine ijstijd, een periode van lange winters en globale afkoeling. Deze associatie heeft geleid tot wijdverbreide speculaties dat een aanzienlijk zwakke zonnevlekkencyclus 25 of een dreigende verdwijning van zonnevlekken gedurende vele decennia de opwarming van de aarde zou verminderen en de temperatuur op aarde zou doen dalen.

Complexe stromen van ionen en elektronen in de zon produceren deze magnetische zonnevlekken. Hun creatie is voor ons verborgen en de enige manier om te begrijpen hoe ze zich vormen, is door computermodellen te gebruiken die vertrouwen op het oplossen van een reeks gecompliceerde wiskundige vergelijkingen. Door twee verschillende computermodellen van de zon te combineren op basis van dergelijke vergelijkingen, een voor het bestuderen van omstandigheden in het binnenste waar zonnevlekken worden gecreëerd en de andere voor het oppervlak waar zonnevlekken worden vernietigd, Dibyendu Nandi, Professor aan IISER Kolkata en een Associate bij IUCAA en zijn Ph.D. student Prantika Bhowmik heeft een nieuwe techniek bedacht om de volgende zonnevlekkencyclus te voorspellen. Hun techniek is de afgelopen honderd jaar zeer succesvol geweest in het matchen van waarnemingen van zonnevlekkenactiviteit - een primeur voor elk team ter wereld. Hun methode maakt het ook mogelijk om voorspellingen te doen bijna een decennium voordat de volgende zonnevlekkencyclus in kracht piekt - opnieuw een primeur.

Cruciaal, de Indiase wetenschappers voorspellen dat de volgende zonnevlekkencyclus niet onbelangrijk zou zijn. Hun ensembleprognose suggereert verrassend genoeg dat het zelfs sterker zou kunnen zijn dan de cyclus die net ten einde loopt. Ze verwachten dat de volgende cyclus begint te stijgen in ongeveer een jaar na het einde van het huidige minimum van de zonnevlekkencyclus en een piek in 2024. Bhowmik en Nandi voorspellen dat de omgevingsomstandigheden in de ruimte in het volgende decennium vergelijkbaar of iets strenger zullen zijn in vergelijking met het laatste decennium. Ze vinden geen bewijs van een op handen zijnde verdwijning van zonnevlekkencycli en concluderen daarom dat speculaties over een op handen zijnde door de zon veroorzaakte afkoeling van het mondiale klimaat zeer onwaarschijnlijk is.