Słońce nie dostarczyło jak dotąd tajemnic podczas cyklu słonecznego # 24.
Być może jest to największa wiadomość, którą ostatnio wygenerowało Słońce nie jest robić. Tak jak Magazyn kosmiczny ostatnio zgłaszane, ten cykl był szczególnie słaby pod względem wydajności. Przerzut biegunowości magnetycznej oznaczający szczyt maksimum słonecznego jest właśnie nad nami, ponieważ bieżący cykl słoneczny nr 24 rozpoczął się późno po głębokim minimum w 2009 roku…
Albo to jest?
Ekscytujące nowe badania z University of Michigan w Ann Arbor's Department of Atmospheric, Oceanic and Space Sciences opublikowane w The Astrophysical Journal ten ostatni tydzień sugeruje, że patrzymy tylko na część układanki, jeśli chodzi o aktywność cyklu słonecznego.
Tradycyjne modele opierają się na uśrednionej miesięcznej liczbie plam słonecznych. Liczba ta koreluje estymację statystyczną liczby plam słonecznych widocznych po stronie Słońca zwróconej w stronę Ziemi i jest używana od czasu pierwszej propozycji Rudolfa Wolfa w 1848 r. Dlatego słyszysz też względną liczbę plam słonecznych, czasami nazywaną Wilkiem lub Liczba Züricha.
Ale liczby plam słonecznych mogą opowiadać tylko jedną stronę historii. W ostatnim artykule zatytułowanym Dwa nowe parametry do oceny globalnej złożoności pola magnetycznego Słońca i śledzenia cyklu słonecznego, badacze Liang Zhao, Enrico Landi i Sarah E. Gibson opisują nowe podejście do modelowania aktywności słonecznej poprzez spojrzenie na arkusz prądów heliosferycznych dynamiki 3D.
Arkusz prądu heliosferycznego (lub HCS) to granica pola magnetycznego Słońca oddzielająca północne i południowe regiony biegunowe, które rozciągają się do Układu Słonecznego. Podczas minimum słonecznego arkusz jest prawie płaski i przypomina spódnicę. Ale podczas maksimum słonecznego jest pochylony, falisty i złożony.
W badaniu naukowcy wykorzystali dwie zmienne, znane jako SD i SL, do uzyskania pomiaru, który może scharakteryzować złożoność 3-D HCS. „SD jest standardowym odchyleniem szerokości geograficznej pozycji HCS na każdej z map Carringtona powierzchni Słońca, co w zasadzie mówi nam, jak daleko HCS jest rozmieszczony od równika. A SL jest całką nachylenia HCS na tej mapie, co może nam powiedzieć, jak falisty jest HCS na każdej mapie ”, powiedział Liang Zhao Magazyn kosmiczny.
Ziemne i kosmiczne obserwacje pola magnetycznego Słońca wykorzystują zjawisko znane jako Efekt Zeemana, które po raz pierwszy zademonstrowano podczas obserwacji Słońca przeprowadzonych przez George Ellery Hale przy użyciu jego nowego wymyślonego wynalazku spektrohelioskopu w 1908 roku. W ostatnich badaniach naukowcy wykorzystali dane obejmujące okres od 1975 r. do 2013 r. w celu scharakteryzowania danych HCS dostępnych online z Wilcox Solar Observatory.
Porównanie wartości HCS z poprzednimi cyklami plam słonecznych daje intrygujące wyniki. W szczególności porównanie wartości SD i SL z miesięczną liczbą plam słonecznych zapewnia „dobre dopasowanie” dla poprzednich trzech cykli słonecznych - aż do cyklu # 24.
„Patrząc na HCS, widzimy, że Słońce zaczęło zachowywać się dziwnie już w 2003 roku”, powiedział Zhao. „Obecny cykl, charakteryzujący się miesięczną liczbą plam słonecznych, rozpoczął się rok później, ale pod względem wartości HCS maksimum cyklu nr 24 nastąpiło punktualnie, z pierwszym szczytem pod koniec 2011 r.”
„Naukowcy są przekonani, że będą dwa szczyty w liczbie plam słonecznych w tym maksimum słonecznym, jak w poprzednim maksimum (w ~ 2000 i ~ 2002)”, kontynuował Zhao, „ponieważ pola magnetyczne Słońca na półkuli północnej i południowej wyglądają asymetrycznie, i północ ewoluowała ostatnio szybciej niż południe. Ale o ile widzę, najwyższa wartość uśrednionej miesięcznie liczby plam słonecznych w tym cyklu 24 jest nadal wartością z listopada 2011 r. Możemy więc powiedzieć, że pierwszy szczyt 24 cyklu może mieć miejsce w listopadzie 2011 r., Ponieważ jest najwyższa jak dotąd miesięczna liczba plam słonecznych w tym cyklu. Jeśli jest drugi szczyt, zobaczymy go wcześniej czy później. ”
W dokumencie zauważono również, że chociaż cykl 24 jest szczególnie słaby w porównaniu do ostatnich cykli, jego zakres działania nie jest wyjątkowy w porównaniu z cyklami słonecznymi w ciągu ostatnich 260 lat.
Wartość HCS charakteryzuje Słońce w ciągu jednego pełnego obrotu Carringtona przez 27 dni. Jest to uśredniona wartość obrotu Słońca, ponieważ bieguny obracają się wolniej niż obszary równikowe.
Około 22-letni okres potrzebny do powrotu biegunów do tej samej polaryzacji jest równy dwóm przeciętnym 11-letnim cyklom plam słonecznych. Pole magnetyczne Słońca było wyjątkowo asymetryczne podczas tego cyklu, a od tego pisania Słońce już zakończyło najpierw odwrócenie bieguna północnego.
Ten rodzaj asymetrii podczas zbliżającego się odwrócenia bieguna został po raz pierwszy zarejestrowany podczas cyklu słonecznego 19, który obejmował lata 1954–1964. Cykle słoneczne są numerowane począwszy od obserwacji, które rozpoczęły się w 1749 roku, zaledwie cztery dekady po zakończeniu 70-letniego minimum Maundera.
„To ekscytujący czas na badanie pola magnetycznego Słońca, ponieważ możemy być świadkami powrotu do mniej aktywnego typu cyklu, bardziej podobnego do sprzed 100 lat”, Sarah, starszy naukowiec i współautorka NCAR Powiedział Gibson.
Ale tym razem armada kosmicznych i naziemnych obserwatoriów będzie badać naszą gwiazdę-gospodarza jak nigdy dotąd. Obserwatorium heliosferyczne SOlar (SOHO) już podążyło za Słońcem przez równowartość jednego pełnego cyklu słonecznego - a teraz dołączyło do niego w przestrzeni kosmicznej STEREO A i B, Hinode JAXA, Proba-2 ESA i Obserwatorium Dynamiki Słońca NASA. Na początku tego roku uruchomiono także NASA interfejs regionu obrazowania spektrograficznego (IRIS), który niedawno otworzył dla biznesu.
Czy będzie drugi szczyt po odwróceniu biegunowości magnetycznej bieguna południowego Słońca, czy też Cykl nr 24 ma „opuścić budynek”? I czy cykl nr 25 będzie nieobecny razem, jak sugerują niektórzy badacze? Jaką rolę odgrywa cykl słoneczny w złożonej układance zmiany klimatu? Te następne lata okażą się ekscytujące dla nauki o słońcu, ponieważ predykcyjne znaczenie wartości HCS SD i SL są testowane… i na tym właśnie polega dobra nauka!
- Przeczytaj streszczenie z linkiem do pełnego artykułu w The Astrophysical Journal przez badaczy z University of Michigan tutaj.
