Ett team ledd av SwRI integrerade en solfläcksritning gjord av Hevelius 1644 (överst) med bilder från NASA:s Solar Dynamics Observatory för att illustrera hur vitt skilda teleskop och observationstekniker kan påverka data. Teamet integrerade data från 700 observationer för att bedöma tillförlitligheten av historiska data, för att bättre förstå historien om solaktiviteten. Kredit:NASA/SDO/SwRI
Andrés Muñoz-Jaramillo från Southwest Research Institute och José Manuel Vaquero från University of Extremadura har utvecklat en ny teknik för att titta på historiska soldata för att skilja pålitliga observationer från de som bör användas med försiktighet. Detta arbete är avgörande för att förstå solens förflutna och framtid samt om solaktiviteten spelar en roll i klimatförändringen.
"Forskare har övervakat solaktiviteten sedan Galileo gjorde de första ritningarna 1612 genom att räkna solfläckar och grupper av solfläckar, " sa SwRI:s Dr Andrés Muñoz-Jaramillo, en senior forskare som är första författare till en artikel i Natur astronomi beskriver forskningen. "Dock, Att sätta alla observationer i perspektiv är ganska utmanande på grund av omfattande observationstekniker och teleskopförstoringar som används. Vi ser mycket mer nu och vår förståelse av vad vi ser förändrar hur vi räknar platser."
Teamet skapade en teknik som tar all historisk data som samlats in och digitaliserats hittills och kombinerar dem visuellt, för att ge en fullständig bild av de uppgifter vi har och var saknar vi information. Ungefär vart elfte år, den magnetiska strukturen och aktiviteten i solcykeln mellan perioder som kallas solminimum och solmaximum. Under solmax, solen sänder ut höga nivåer av solstrålning, skjuter ut stora mängder solmaterial och visar ett stort antal intensiva solfläckar, bloss och andra fenomen. Under solminimum, denna aktivitet är avstängd. Förändringar på solen orsakar effekter i rymden, i atmosfären och på jordens yta.
Solen upplever också sekellånga variationer, inklusive perioder med onormalt låg solaktivitet som kallas grand minima. Maunder Minimum hänvisar till en 70-årsperiod mellan 1645 och 1715 då observationer avslöjade tusentals dagar utan solfläckar. Termen var titeln på en artikel från 1976 som först identifierade dessa längre cykler, uppkallad efter ett man-hustru-team av solastronomer från slutet av 1600-talet. I kontrast, moderna observationer registrerar vanligtvis hundratals dagar utan solfläckar under liknande tidsperioder.
"Forskare undersöker om Maunder Minimum kan fungera som arketyp för ett stort minimum av magnetisk aktivitet för solen och andra stjärnor, " sade Muñoz. Men, data före, under och efter Maunder Minimum, är mindre tillförlitlig och saknar precisionen och täckningen av dagens mätningar. Nya omvärderingar av solfläcksobservationer har gett en motstridig syn på utvecklingen av solaktiviteten under de senaste 400 åren.
"På grund av vår bristande täckning vet vi inte om det tog decennier för solen att återhämta sig från Maunder Minimum till de nivåer av solaktivitet vi ser idag, eller om det gick snabbt som om en strömbrytare hade slagits på, ", sa Muñoz. "Det finns för närvarande ett team av experter från hela världen som arbetar hårt för att hitta det bästa sättet att kombinera dessa data. Sålänge, man måste vara mycket försiktig när man använder historiska solfläcksdata för att studera potentiella kopplingar mellan solen och förändringar i markklimatet, med tanke på att dessa effekter skulle vara komplexa och subtila. Vårt arbete använder historiska data för att ge sammanhang till användare av dessa uppskattningar som kanske inte är medvetna om deras begränsningar."