Olemmeko menossa Maunder Minimumin 2000-luvun versioon? Kolme tutkijaa, jotka tutkivat kolmea Auringon eri näkökohtaa, ovat kaikki päätyneet samaan johtopäätökseen: Auringon säännölliset auringon syklit voivat sammua tai mennä horrostilaan. Auringon aktiivisuuden merkittävän laskun ennustetaan tapahtuvan seuraavan aurinkosyklin aikana (sykli #25), ja nykyinen aurinkosyklimme (#24) saattaa olla viimeinen tyypillinen. 'Kolme hyvin erilaista havaintoa, jotka kaikki osoittavat samaan suuntaan, ovat erittäin vakuuttavia', sanoi tohtori Frank Hill National Solar Observatorysta puhuessaan tänään lehdistötilaisuudessa. 'Jakso 24 voi olla viimeinen normaali, ja 25 ei ehkä edes tapahdu.'
Vaikka Aurinko on ollut aktiivinen viime aikoina, kun se suuntaa kohti auringon maksimiarvoa vuonna 2013, on olemassa kolme todistetta, jotka viittaavat auringon kiertokulkuun, joka saattaa olla tauolla. Ne ovat: puuttuva suihkuvirta, hitaampi aktiivisuus lähellä auringon napoja ja heikkenevä magneettikenttä, mikä tarkoittaa häipyviä auringonpilkkuja. Hill yhdessä tohtori Richard Altrockin kanssa ilmavoimien tutkimuslaboratoriosta ja tohtori Matt Pennin kanssa National Solar Observatorysta tutkivat itsenäisesti auringon sisäpuolen, näkyvän pinnan ja koronan eri puolia ja kaikki ovat yhtä mieltä siitä, että sykli 25 vähentynyt huomattavasti tai ei välttämättä tapahdu ollenkaan.
Auringon aktiivisuus, mukaan lukien auringonpilkkujen määrä, nousee ja laskee keskimäärin noin 11 vuoden välein – joskus syklit ovat niin lyhyitä kuin 9 vuotta, toisinaan jopa 13 vuotta. Auringon magneettiset navat kääntyvät noin 22 vuoden välein, joten 11 vuotta on puolet tuosta magneettisen aikavälin syklistä.
'Perhonen diagrammi' näyttää auringonpilkkujen sijainnin 12 auringon syklin aikana. Auringonpilkkuja ilmaantuu useilla leveysasteilla, ja niiden keskipisteenä ovat muuttomat suihkuvirrat, jotka seuraavat selkeää kaavaa ja suuntautuvat korkeammista leveysasteista alemmille leveysasteille Auringossa. Aktiiviset leveysasteet liittyvät liikkuviin vyöhykevirtoihin tai 'suihkuvirtoihin', jotka vaihtelevat syklin aikana. Luotto: SWRI
Ensimmäinen todiste on plasman virtauksen hidastuminen Auringon sisällä, itä/länsi kaasuvirtaus Auringon pinnan alla, joka havaitaan seismologian avulla avaruusaluksilla, kuten Solar Dynamics Observatory (SDO) tai SOHO, ja myös Global Oscillationilla. Network Group (GONG) havaintoasemat, järjestelmä, joka mittaa auringon pinnan pulsaatioita auringon sisäisen rakenteen ymmärtämiseksi. Plasman virtaus osoittaa normaalisti auringonpilkkujen muodostumisen alkamista seuraavaa aurinkosykliä varten. Vaikka tämä joki laskee ja virtaa kierron aikana, 'vääntövärähtelyjä', jotka alkavat keskileveysasteilla ja siirtyvät kohti päiväntasaajaa ja jotka normaalisti alkavat muodostua seuraavaa aurinkosykliä varten, ei ole vielä havaittu.
Leveysaste-aikakaaviot suihkuvirroista Auringon pinnan alla osoittavat auringon kiertomekanismin yllättävän sammumisen. Uudet suihkuvirrat muodostuvat tyypillisesti noin 50 leveysasteella (kuten vuonna 1999 tällä kaaviolla) ja liittyvät seuraavaan auringon kiertokulkuun 11 vuotta myöhemmin. Uusien suihkuvirtojen, jotka liittyvät tulevaan vuosien 2018–2020 aurinkomaksimiin, odotettiin muodostuvan vuoteen 2008 mennessä, mutta niitä ei ole vielä nytkään, mikä osoittaa viivästyneen tai puuttuvan syklin 25. Luotto: SWRI
Hill sanoi, että yllä oleva grafiikka on avain ongelman ymmärtämiseen. 'Cycle 25:n virtauksen olisi pitänyt ilmestyä vuonna 2008 tai 2009, mutta se ei ole näkynyt, emmekä näe siitä merkkejä', hän sanoi. 'Tämä osoittaa, että syklin 25 alkaminen saattaa viivästyä vuoteen 2021 tai 2022, vähintään niin paljon kuin mitä juuri koimme, tai se ei välttämättä tapahdu ollenkaan.'
Koronaalisen kirkkauden kuvaajat auringon leveysastetta vasten osoittavat 'ryöpyä napoille', mikä heijastaa pinnan leikkauksen muodostumista auringon napa-alueilla. Nykyinen 'ryöstö napoille' on viivästynyt ja heikko, mikä heijastaa uuden leikkausvoiman puutetta fotosfäärin alla. Huomaa, että kaavio kuvaa sekä pohjoista että eteläistä pallonpuoliskoa yhdelle auringon magneettisen aktiivisuuden kartalle ja että kuviot vastaavat yllä olevaa perhoskaaviota. Luotto: SWRI
Toinen todiste on hidastunut 'ryöstö napoille', Auringon heikossa koronassa havaittu magneettisen aktiivisuuden nopea napasuuntainen marssi. Altrock sanoi, että aurinkokoronan aktiivisuus noudattaa samaa Hillin kuvaamaa värähtelykuviota ja että he ovat havainneet kuviota noin 40 vuoden ajan. Tutkijat näkevät nyt erittäin heikon ja hitaan kuvion tässä liikkeessä.
'Avainasia on ymmärtää, että nuo upeat, herkät koronan piirteet ovat itse asiassa tehokkaita, kestäviä magneettisia rakenteita, jotka juurtuvat Auringon sisäosaan', Altrock sanoi. 'Muutokset, joita näemme koronassa, heijastavat muutoksia syvällä Auringon sisällä.'
Tunnetun mallin mukaisesti uutta auringon aktiivisuutta ilmaantuu ensin noin 70 leveysasteella syklin alussa ja sitten kohti päiväntasaajaa syklin ikääntyessä. Samaan aikaan uudet magneettikentät työntävät vanhemman syklin jäänteitä jopa 85 astetta napaa kohti. 'Aiemmissa aurinkosykleissä auringon maksimi saavutettiin, kun ryntäys napoille saavutti keskimääräisen leveysasteen 76 astetta', Altrock sanoi. 'Kierrä 24 alkoi myöhään ja hitaasti, eikä se välttämättä ole tarpeeksi voimakas aiheuttamaan kiirettä napoille, mikä osoittaa, että tulemme näkemään erittäin heikon aurinkomaksimin vuonna 2013, jos ollenkaan. Ei ole selvää, onko solar max sellaisena kuin me sen tunnemme.'
Altrock lisäsi, että jos 'kiirettä' ei tapahdu, kukaan ei tiedä mitä tapahtuu tulevaisuudessa, koska kukaan ei ole mallintanut, mitä tapahtuu ilman tätä kiirettä napoihin.
Auringonpilkkujen keskimääräinen magneettikentän voimakkuus on laskenut tasaisesti yli kymmenen vuoden ajan. Trendi sisältää auringonpilkkuja sykleistä 22, 23 ja (nykyinen sykli) 24. Luotto: SWRI
Kolmas todiste on auringonpilkkujen voimakkuuden pitkäaikainen heikkeneminen. Penn ja hänen kollegansa William Livingston ennustavat, että sykliin 25 mennessä Auringossa purkautuvat magneettikentät ovat niin heikkoja, että auringonpilkkuja muodostuu vain vähän.
Käyttämällä yli 13 vuoden auringonpilkkutietoja, jotka on kerätty McMath-Pierce-teleskoopilla Kitt Peakissä Arizonassa, Penn ja Livingston havaitsivat, että keskimääräinen kentänvoimakkuus laski noin 50 gaussia vuodessa syklin 23 aikana ja nyt syklin 24 aikana. He havaitsivat myös tämän pisteen. lämpötilat ovat nousseet täsmälleen odotetulla tavalla magneettikentän muutoksille. Jos trendi jatkuu, kentänvoimakkuus putoaa alle 1500 gaussin kynnyksen ja täplät häviävät suurelta osin, koska magneettikenttä ei ole enää tarpeeksi vahva voittamaan konvektiivisia voimia auringon pinnalla.
'Asiat puhkeavat aurinkoon', Penn sanoi, 'mutta heillä ei ole energiaa luoda auringonpilkkuja.'
Mutta vuosina 1645-1715 tunnettiin Maunderin miniminä, 70 vuoden jakso, jossa ei käytännössä ollut auringonpilkkuja. Maunderin minimi osui pikkujääkauden keskimmäisen – ja kylmimmän osan – kanssa, jolloin Euroopassa ja Pohjois-Amerikassa oli ankaran kylmiä talvia. Ei ole todistettu, onko auringonpilkkujen vähäisen aktiivisuuden ja kylmien talvien välillä syy-yhteyttä. Maan lämpötiloja on kuitenkin havaittu alhaisen auringonpilkkujen aktiivisuuden aikana. Jos tutkijat ovat oikeassa ennusteissaan, koemmeko samanlaisen lämpötilan laskun?
Hill sanoi, että joidenkin tutkijoiden mukaan Auringon aktiivisuus voi myös vaikuttaa ilmastonmuutokseen, mutta hänen mielestään todisteet eivät ole yksiselitteisiä. Altrock kommentoi, ettei halua uuputtaa niskaansa siitä, kuinka Auringon hiipuva aktiivisuus voi vaikuttaa maapallon ilmastoon, ja Penn lisäsi, että sykli 25 voi tarjota hyvän tilaisuuden selvittää, vaikuttaako Auringon aktiivisuus ilmastonmuutokseen maapallolla.
Lähde: Southwest Research Institute, lehdistöpuhelinkonferenssi
Pääkuva kiitos César Cantúlle Monterreyssä, Meksikossa Chilidog-observatoriossa. Katso lisää hänen verkkosivuiltaan, Tähtitiede ja Astrovalokuvaus.
Voit seurata Universe Todayn vanhempi toimittaja Nancy Atkinson Twitterissä: @Nancy_A. Seuraa Universe Today -palvelua saadaksesi viimeisimmät avaruus- ja tähtitieteen uutiset Twitterissä @universetoday ja edelleen Facebook.