Der neue Sonnenfleckenzyklus 25 könnte einer der stärksten überhaupt werden

Ein aktuelles Bild der Sonne, aufgenommen am 9. Dezember 2020 vom Solar Dynamics Observatory (SDO). (Credits: Courtesy of NASA / SDO and the AIA, EVE, and HMI science teams)
Ein aktuelles Bild der Sonne, aufgenommen am 9. Dezember 2020 vom Solar Dynamics Observatory (SDO). (Credits: Courtesy of NASA / SDO and the AIA, EVE, and HMI science teams)

In direktem Widerspruch zu den offiziellen Vorhersagen ist ein Forschungsteam unter Leitung des National Center for Atmospheric Research (NCAR) zu der Ansicht gelangt, dass der in diesem Herbst begonnene Sonnenfleckenzyklus einer der stärksten seit Beginn der Aufzeichnungen werden könnte.

In einem neuen Artikel im Journal Solar Physics sagt das Forschungsteam voraus, dass der Sonnenfleckenzyklus 25 in einer maximalen Sonnenfleckenanzahl zwischen 210 und 260 gipfeln wird, was den neuen Zyklus zu einem der stärksten Zyklen werden ließe, die je beobachtet wurden.

Der gerade beendete Sonnenfleckenzyklus 24 hatte einen Spitzenwert der Sonnenfleckenanzahl von 116. Die gemeinschaftliche Vorhersage einer Expertengruppe der National Aeronautics and Space Administration (NASA) und der National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) lautet, dass der Sonnenfleckenzyklus 25 ähnlich schwach ausfallen werde. Die Gruppe sagt einen Spitzenwert von 115 voraus.

Wenn sich die neue Vorhersage des NCAR erhärtet, würde sie die unorthodoxe Theorie des Teams untermauern, laut der die Sonne überlagernde 22-jährige magnetische Zyklen durchläuft, die miteinander interagieren, um als Nebenprodukt den gut bekannten, etwa elfjährigen Sonnenfleckenzyklus hervorzubringen. Die Theorie wird in einer Reihe von Studien beschrieben, die in den letzten zehn Jahren veröffentlicht wurden. Die 22-jährigen Zyklen wiederholen sich wie ein Uhrwerk und könnten ein Schlüssel sein, um endlich genaue Vorhersagen zu den Zeitpunkten und zur Natur der Sonnenfleckenzyklen zu treffen, sowie zu vielen Effekten, die sie produzieren.

“Wissenschaftler haben Schwierigkeiten, sowohl die Länge als auch die Stärke von Sonnenfleckenzyklen vorherzusagen, weil wir kein grundlegendes Verständnis des auslösenden Mechanismus haben”, sagte der stellvertretende NCAR-Direktor Scott McIntosh, ein Sonnenphysiker, der die Studie leitete. “Wenn sich unsere Vorhersage als korrekt erweist, werden wir Belege dafür haben, dass unser Rahmenwerk zum Verständnis der internen magnetischen Maschinerie der Sonne auf dem richtigen Weg ist.”

Die neue Studie wurde von der National Science Foundation (dem Geldgeber des NCAR) und dem Living With a Star Program der NASA unterstützt.

Sonnenfleckenzyklus 25 beginnt mit einem Knall – was wird folgen?

In McIntoshs früherer Arbeit zeichneten er und seine Kollegen den Umriss eines 22-jährigen, erweiterten Sonnenzyklus mittels Beobachtungen von hellen Punkten in der Korona – Aufflackern extremer ultravioletter Wellenlängen in der Sonnenatmosphäre. Man kann sehen, wie die hellen Punkte im Verlauf von etwa 20 Jahren von den hohen Breiten der Sonne zum Äquator wandern. Wenn sie die mittleren Breiten überqueren, fallen die hellen Punkte mit dem Auftauchen der Sonnenfleckenaktivität zusammen.

McIntosh vermutet, dass die hellen Punkte den Verlauf magnetischer Feldbänder markieren, die sich um die Sonne wickeln. Wenn sich die Bänder aus der nördlichen und südlichen Hemisphäre mit entgegengesetzt gepolten magnetischen Feldern am Äquator treffen, löschen sie sich gegenseitig aus, was zu einem “Terminator”-Ereignis führt. Die Ereignisse sind entscheidende Marken für den 22-jährigen Zyklus der Sonne, weil sie das Ende eines magnetischen Zyklus und des damit verbundenen Sonnenfleckenzyklus markieren und weil sie als Auslöser für den folgenden magnetischen Zyklus agieren.

Während eine Reihe entgegengesetzt gepolter Bänder etwa auf halbem Wege der Wanderung zum Treffen am Äquator ist, erscheint eine zweite Reihe in hohen Breiten und beginnt ihre eigene Wanderung. Obwohl diese Bänder in hohen Breiten mit einer relativ konsistenten Rate erscheinen (alle elf Jahre), verlangsamen sie sich manchmal, wenn sie die mittleren Breiten überqueren. Das scheint die Stärke des kommenden Sonnenzyklus abzuschwächen.

Das geschieht, weil die Verlangsamung die Zeitdauer erhöht, in der sich die entgegengesetzt gepolten Bänder überlagern, und mit einem anderen Band innerhalb der Sonne wechselwirke. Die Verlangsamung dehnt den aktuellen Sonnenzyklus aus, indem das Terminatorereignis hinausgezögert wird. Die Verzögerung des Terminatorereignisses hat zurfolge, dass die Fleckenproduktivität des nächsten Zyklus abnimmt.

“Wenn wir die 270 Jahre dauernde Beobachtungshistorie der Terminatorereignisse betrachten, sehen wir, dass der nächste Zyklus umso schwächer wird, je länger die Zeitdauer zwischen den Terminatorereignissen ist”, sagte der Co-Autor Bob Leamon von der University of Maryland in Baltimore County. “Und im Umkehrschluss wird der nächste Sonnenzyklus umso stärker, je kürzer die Zeitspanne zwischen den Terminatorereignissen ist.”

Diese Korrelation war für Wissenschaftler in der Vergangenheit schwer zu erkennen, weil sie traditionell die Länge eines Sonnenfleckenzyklus vom solaren Minimum bis zum solaren Maximum maßen, was über die Verwendung eines Durchschnittswerts definiert wird und nicht über ein präzises Ereignis. In der neuen Studie maßen die Forscher von Terminatorereignis zu Terminatorereignis, was eine viel bessere Präzision erlaubt.

Obwohl Terminatorereignisse etwa alle elf Jahre stattfinden und den Beginn und das Ende des Sonnenfleckenzyklus markieren, kann die Zeitspanne zwischen den Ereignissen um Jahre variieren. Beispielsweise begann der Sonnenfleckenzyklus 4 mit einem Terminatorereignis im Jahr 1786 und endete mit einem Ereignis im Jahr 1801, ungewöhnliche 15 Jahre später. Der folgende Sonnenfleckenzyklus 5 war unglaublich schwach mit einem Spitzenwert von nur 82 Sonnenflecken. Dieser Zyklus wurde als der Beginn des Dalton-Minimums bekannt.

Der Sonnenfleckenzyklus 23 begann 1998 und dauerte 13 Jahre bis ins Jahr 2011. Der Sonnenfleckenzyklus 24, der gerade zu Ende ging, war auch schwach, aber er war ebenso kurz – er dauerte nur zehn Jahre. Das ist die Basis für die draufgängerische Vorhersage der neuen Studie, laut der der Sonnenfleckenzyklus 25 stark werden wird.

“Wenn man die Terminatorereignisse in den historischen Aufzeichnungen erst einmal identifiziert hat, wird das Muster offensichtlich”, sagte McIntosh. “Ein schwacher Sonnenfleckenzyklus 25, wie ihn die wissenschaftliche Gemeinschaft vorhersagt, wäre eine totale Abkehr von allem, was die Daten bis zu diesem Zeitpunkt gezeigt haben.”

Abhandlung: “Overlapping magnetic activity cycles and the sunspot number: Forecasting Sunspot Cycle 25 amplitude” von Scott W. McIntosh, Sandra Chapman, Robert J. Leamon, Ricky Egeland und Nicholas W. Watkins

Quelle

(THK)

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1 Kommentar

  1. Welch ein Unsinn! Seit wann “löschen sich Magnetpole aus”?
    Trifft ein magnetischer Pol einen entgegengesetzten so wird das gemeinsame Magnetfeld verstärkt.
    Dieses “Auslöschen” ist nur bei elektrischen +/- Polen der Fall.
    Es gibt aber keine magnetischen Monopole.

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