Długi zastój w plamach słonecznych pod koniec cyklu słonecznego 23 nie był po prostu pokarmem do prognoz globalnego chłodzenia - dał fizykom słonecznym wiele do zbadania. Główny autor Dibyendu Nandy z Indian Institute of Science Education and Research in Kalkuta i jego koledzy zgłaszają Natura dziś długi ciąg dni wolnych od plam słonecznych między cyklami słonecznymi 23 i 24 może bezpośrednio korelować z prędkością przepływu plazmy z północy na południe w kierunku równika Słońca. Powyższy kolaż pokazuje pola magnetyczne we wnętrzu Słońca symulowane przy użyciu modelu dynamo słonecznego (środek) i obserwowaną koronę słoneczną w dwóch różnych fazach aktywności słonecznej: Faza spoczynku podczas ostatniego, niezwykle długiego minimum, po prawej stronie, i względnie aktywna faza po minimum, po lewej stronie.
Aktywność magnetyczna Słońca zmienia się okresowo, wykazując około 11-letni cykl, który można monitorować obserwując częstotliwość i lokalizację plam słonecznych. Plamy słoneczne to silnie namagnesowane regiony generowane przez wewnętrzne pole magnetyczne Słońca i są miejscami burz słonecznych, które generują piękne zorze polarne, ale także stanowią zagrożenie dla satelitów, technologii nawigacyjnych, takich jak GPS i infrastruktury komunikacyjne.
Pod koniec cyklu słonecznego 23, który osiągnął swój szczyt w 2001 r. I zakończył w 2008 r., Aktywność Słońca osiągnęła przedłużone minimum, charakteryzujące się bardzo słabym polarnym polem magnetycznym i niezwykle dużą liczbą dni bez plam słonecznych: 780 dni w latach 2008–2010 W typowym minimum słonecznym słońce nie świeci przez około 300 dni, co sprawia, że ostatnie minimum jest najdłuższe od 1913 roku.
Autorzy badania przeprowadzili symulacje dynamo magnetycznego 210 cykli plam słonecznych na około 2000 lat, zmieniając prędkość wewnętrznego przepływu plazmy południkowej (północ-południe). Plazma słoneczna płynie podobnie jak prądy oceaniczne Ziemi: wznosi się na równiku, płynie w kierunku biegunów, a następnie tonie i płynie z powrotem do równika. Przy typowej prędkości 40 mil na godzinę wykonanie jednej pętli zajmuje około 11 lat.
Nandy i jego koledzy odkryli, że rzeki plazmy Słońca przyspieszają i zwalniają jak źle działający przenośnik, prawdopodobnie ze względu na skomplikowane sprzężenie zwrotne między przepływem plazmy a słonecznymi polami magnetycznymi.
„To jak linia produkcyjna - spowolnienie wyznacza dystans między końcem ostatniego cyklu słonecznego a początkiem nowego”, powiedział współautor badań Andres Munoz-Jaramillo, wizytujący pracownik naukowy Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics .
W szczególności, autorzy piszą, szybki przepływ południkowy w pierwszej połowie cyklu, a następnie wolniejszy przepływ w drugiej połowie, prowadzi do głębokiego minimum plam słonecznych - i może odtworzyć obserwowane cechy minimum 23 cyklu.
Nandy i jego koledzy twierdzą, że dalsze obserwacje Słońca będą kluczowe dla potwierdzenia i opracowania wyników modelowania.
„Oczekujemy, że niedawno uruchomione przez NASA Obserwatorium Dynamiki Słońca zapewni bardziej precyzyjne ograniczenia dotyczące struktury przepływów plazmy głęboko w wnętrzu Słońca, co może być przydatne do uzupełnienia tych symulacji” - piszą.
Źródło: Nature and Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.
