In einem neuen Artikel in Solar Physics sagt das Forschungsteam voraus, dass der Sonnenfleckenzyklus 25 mit einer maximalen Sonnenfleckenzahl irgendwo zwischen etwa 210 und 260 seinen Höhepunkt erreichen wird, was den neuen Zyklus in die Gesellschaft der wenigen, die jemals beobachtet wurden, bringen würde.Der gerade zu Ende gegangene Zyklus, der Sonnenfleckenzyklus 24, erreichte mit einer Sonnenfleckenzahl von 116 seinen Höhepunkt, und die Konsensusprognose eines von der National Aeronautics and Space Administration (NASA) und der National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) einberufenen Expertengremiums prognostiziert, dass der Sonnenfleckenzyklus 25 ähnlich schwach sein wird. Das Panel prognostiziert eine maximale Sonnenfleckenzahl von 115.Wenn sich die neue NCAR-geführte Prognose bestätigt, würde sie die unorthodoxe Theorie des Forschungsteams unterstützen – die in einer Reihe von Artikeln des letzten Jahrzehnts detailliert beschrieben wurde -, dass die Sonne überlappende 22-Jahres-Magnetzyklen aufweist, die interagieren, um den bekannten, ungefähr 11-jährigen Sonnenfleckenzyklus als Nebenprodukt zu erzeugen. Die 22-Jahres-Zyklen wiederholen sich wie ein Uhrwerk und könnten ein Schlüssel sein, um endlich genaue Vorhersagen über den Zeitpunkt und die Art der Sonnenfleckenzyklen sowie über viele der von ihnen verursachten Effekte zu treffen, so die Autoren der Studie.“Wissenschaftler hatten Mühe, sowohl die Länge als auch die Stärke von Sonnenfleckenzyklen vorherzusagen, weil uns ein grundlegendes Verständnis des Mechanismus fehlt, der den Zyklus antreibt“, sagte NCAR-Vizedirektor Scott McIntosh, ein Solarphysiker, der die Studie leitete. „Wenn sich unsere Prognose als richtig erweist, werden wir Beweise dafür haben, dass unser Rahmen für das Verständnis der inneren magnetischen Maschine der Sonne auf dem richtigen Weg ist.Die neue Forschung wurde von der National Science Foundation, dem Sponsor von NCAR, und dem Living With a Star-Programm der NASA unterstützt.

Sonnenfleckenzyklus 25 beginnt mit einem Knall; was wird folgen?In McIntoshs früheren Arbeiten skizzierten er und seine Kollegen die Umrisse eines 22-jährigen verlängerten Sonnenzyklus anhand von Beobachtungen von koronalen hellen Punkten, kurzlebigen Flackern extremen ultravioletten Lichts in der Sonnenatmosphäre. Diese hellen Punkte können gesehen werden, wie sie über etwa 20 Jahre von den hohen Breiten der Sonne zum Äquator marschieren. Wenn sie die mittleren Breiten durchqueren, fallen die hellen Punkte mit der Entstehung der Sonnenfleckenaktivität zusammen.McIntosh glaubt, dass die hellen Punkte die Reise von Magnetfeldbändern markieren, die sich um die Sonne wickeln. Wenn sich die Bänder von der nördlichen und südlichen Hemisphäre – die entgegengesetzt geladene Magnetfelder haben – am Äquator treffen, vernichten sie sich gegenseitig, was zu einem „Terminator“ -Ereignis führt. Diese Terminatoren sind entscheidende Marker auf der 22-Jahres-Uhr der Sonne, sagt McIntosh, weil sie das Ende eines magnetischen Zyklus zusammen mit dem entsprechenden Sonnenfleckenzyklus markieren – und als Auslöser für den folgenden magnetischen Zyklus fungieren.

Während sich ein Satz entgegengesetzt geladener Bänder etwa auf halbem Weg in Richtung äquatoriales Treffen befindet, erscheint ein zweiter Satz in hohen Breiten und beginnt seine eigene Migration. Während diese Bänder in hohen Breiten mit einer relativ konstanten Rate erscheinen – alle 11 Jahre – verlangsamen sie sich manchmal, wenn sie die mittleren Breiten durchqueren, was die Stärke des bevorstehenden Sonnenzyklus zu schwächen scheint.

Dies geschieht, weil die Verlangsamung die Zeitspanne erhöht, in der sich die entgegengesetzt geladenen Bändersätze innerhalb der Sonne überlappen und gegenseitig stören. Die Verlangsamung verlängert den aktuellen Sonnenzyklus, indem das Terminatorereignis rechtzeitig verschoben wird. Das Verschieben des Terminators in der Zeit hat den Effekt, dass er die Punktproduktivität des nächsten Zyklus auffrisst.

„Wenn wir auf die 270-jährige Beobachtungsaufzeichnung von Terminator-Ereignissen zurückblicken, sehen wir, dass je länger die Zeit zwischen den Terminatoren ist, desto schwächer der nächste Zyklus“, sagte Studienkoautor Bob Leamon, ein Forscher an der University of Maryland Baltimore County. „Und umgekehrt, je kürzer die Zeit zwischen den Terminatoren ist, desto stärker ist der nächste Sonnenzyklus.

Diese Korrelation war für Wissenschaftler in der Vergangenheit schwierig zu erkennen, da sie traditionell die Länge eines Sonnenfleckenzyklus vom Sonnenminimum zum Sonnenminimum gemessen haben, der eher anhand eines Durchschnitts als anhand eines genauen Ereignisses definiert wird. In der neuen Studie haben die Forscher von Terminator zu Terminator gemessen, was eine viel höhere Präzision ermöglicht.Während Terminatorereignisse ungefähr alle 11 Jahre auftreten und den Beginn und das Ende des Sonnenfleckenzyklus markieren, kann die Zeit zwischen Terminatoren um Jahre variieren. Zum Beispiel begann Sonnenfleckenzyklus 4 mit einem Terminator im Jahr 1786 und endete mit einem Terminator im Jahr 1801, eine beispiellose 15 Jahre später. Der folgende Zyklus, 5, war unglaublich schwach mit einer Spitzenamplitude von nur 82 Sonnenflecken. Dieser Zyklus würde als Beginn des „Dalton“ Grand Minimum bekannt werden.In ähnlicher Weise begann der Sonnenfleckenzyklus 23 1998 und endete erst 2011, 13 Jahre später. Der Sonnenfleckenzyklus 24, der gerade zu Ende geht, war ebenfalls ziemlich schwach, aber er war auch ziemlich kurz – nur knapp 10 Jahre lang – und das ist die Grundlage für die bullische Vorhersage der neuen Studie, dass der Sonnenfleckenzyklus 25 stark sein wird.“Sobald Sie die Terminatoren in den historischen Aufzeichnungen identifiziert haben, wird das Muster offensichtlich“, sagte McIntosh. „Ein schwacher Sonnenfleckenzyklus 25, wie die Community vorhersagt, wäre eine völlige Abkehr von allem, was uns die Daten bisher gezeigt haben.